高三化学复习第六章化学反应与能量第二节原电池与化学电源金属的腐蚀及其防护.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1/44,最新考试说明要求,命题热点预测,1,.,了解原电池工作原理,能,写出电极反应和电池反应方,程式。了解常见化学电源种,类及其工作原理,2,.,了解金属发生电化学腐蚀,原因、金属腐蚀危害、防,止金属腐蚀办法,1,.,利用原电池工作原理书写电极方程式或正误,判断,以及金属腐蚀类型判断与防护是近几,年高考重点,常以选择题或填空题形式进,行考查,难度中等,2,.,近年来对新型化学电源考查成为高考命题,必考点和区分点,通常是以新型,(,燃料电池、,固体熔融电解质等,),电池,对其工作原理分析及,电极方程式书写为主,难度较大,2/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,3/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,4/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,5/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,6/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,7/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,8/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,9/44,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,10/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破典例解析方法,11/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,12/44,4.原电池原理应用,(1)比较金属活动性强弱,原电池中，普通活动性强金属作负极，而活动性弱金属(或非金属)作正极。不过值得注意是，设计原电池时候，环境不能是氧化性酸(如硝酸，浓硫酸),也不能是碱性环境。如：铝-铜-浓硝酸原电池不能证实铝与铜金属活动性；镁-铝-氢氧化钠溶液原电池，不能证实铝与镁金属活动性。,(2)加紧化学反应速率,因为形成了原电池，造成反应速率加紧。如Zn与稀硫酸反应制氢气时，向溶液中滴加少许CuSO,4,溶液，可形成Cu-Zn-稀硫酸原电池而加紧反应进行。,(3)用于金属防护,使需要保护金属制品作原电池正极而受到保护。比如要保护一个铁质输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池负极。,13/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,14/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,15/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,1.,(文登模拟)将镉(Cd)浸在氯化钴(CoCl,2,)溶液中，发生反应离子方程式为：Co,2+,(aq)+Cd(s)Co(s)+Cd,2+,(aq)(aq表示溶液)，如将该反应设计为如图原电池，则以下说法一定错误是(),A.Cd作负极，Co作正极,B.原电池工作时，电子从负极沿导线流向正极,C.依据阴阳相吸原理，盐桥中阳离子向负极(甲池)移动,D.甲池中盛放是CdCl,2,溶液，乙池中盛放是CoCl,2,溶液,解析：,将该反应设计为原电池时，Cd作负极，电极反应为Cd-2e,-,Cd,2+,；Co作正极，电极反应为Co,2+,+2e,-,Co，盐桥中阳离子向正极(乙池)移动。,答案：,C,16/44,2,.(纲领卷),四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，质量降低。据此判断这四种金属活动性由大到小次序是(),A.B.,C.D.,3.,(湖北八校),因为含有超低耗电量、寿命长特点LED产品越来越受人欢迎。下列图是氢氧燃料电池驱动LED发光装置。以下相关叙述正确是(),A.a处通入氧气，b处通入氢气,B.该装置中只包括两种形式能量转化,C.电池正极电极反应式为O,2,2H,2,O4e,-,=,4OH,-,D.P-型半导体连接是电池负极,17/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,18/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,19/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,20/44,(2)燃料电池电极反应式书写,第一步：写出电池总反应式,燃料电池总反应与燃料燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加和后反应。,如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)反应式为：,CH,4,2O,2,=,CO,2,2H,2,O,CO,2,2NaOH,=,Na,2,CO,3,H,2,O,式式得燃料电池总反应式为：CH,4,2O,2,2NaOH,=,Na,2,CO,3,3H,2,O,第二步：写出电池正极反应式,依据燃料电池特点，普通在正极上发生还原反应物质是O,2,，伴随电解质溶液不一样，其电极反应式有所不一样，大致有以下四种情况：,21/44,(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：,O,2,4H,4e,-,=,2H,2,O,(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：,O,2,2H,2,O4e,-,=,4OH,-,(3)固体电解质(高温下能传导O,2-,)环境下电极反应式：,O,2,4e,-,=,2O,2-,(4)熔融碳酸盐(如熔融K,2,CO,3,)环境下电极反应式：,O,2,2CO,2,4e,-,=,2CO,2-,3,。,第三步：依据电池总反应式和正极反应式，写出负极反应式,电池反应总反应式-电池正极反应式电池负极反应式。因为O,2,不是负极反应物，所以两个反应式相减时要彻底消除O,2,。,(3)注意电极产物是否与电解质溶液反应,若反应,普通要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生反应合并。,22/44,例2,(1),(四川卷),以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一个新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH),2,该电池反应化学方程式是,_,。,(2),(海南卷),肼(N,2,H,4,)空气燃料电池是一个碱性电池，该电池放电时肼氧化产物为N,2,，则负极反应式为,_,。,(3)(山东卷)利用反应2CuO,2,2H,2,SO,4,=,2CuSO,4,2H,2,O可制备CuSO,4,，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为,_,_,。,(4)(全国新课标卷)二甲醚(CH,3,OCH,3,)是无色气体，可作为一个新型能源。二甲醚直接燃料电池含有开启快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWh/kg)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池负极反应为,23/44,解析：(1)因为NaOH溶液作电解液，所以Al氧化产物为NaAlO,2,而不是Al(OH),3,，故电池反应化学方程式为：Al3NiO(OH)NaOHH,2,O,=,NaAlO,2,3Ni(OH),2,。,(2)该燃料电池中N,2,H,4,在负极发生氧化反应，其电极反应式为N,2,H,4,4OH,-,-4e,-,=,4H,2,ON,2,。,(3)正极反应物为，因为在酸性环境下，所以电池正极电极反应式：,4H,O,2,4e,-,=,2H,2,O。,(4)电池总反应为 CH,3,OCH,3,3O,2,=,2CO,2,3H,2,O。因为是酸性介质，所以正极反应式为：4H,O,2,4e,-,=,2H2O，从而易得负极电极反应式。,答案：(1)Al3NiO(OH)NaOHH,2,O,=,NaAlO,2,3Ni(OH),2,(2)N,2,H,4,4OH,-,-4e,-,=,4H,2,ON,2,(3)4H,O,2,4e,-,=,2H,2,O,(4)CH,3,OCH,3,-12e,-,3H,2,O,=,2CO,2,12H,24/44,1.,(湖南十三校),利用反应6NO,2,8NH,3,=,7N,2,12H,2,O组成原电池方法，既能实现有效消除氮氧化物排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所表示，以下说法不正确是(),A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,B.为使电池连续放电，离子交换膜需选取阴离子交换膜,C.电极A极反应式为2NH,3,-6e,-,=,N,2,6H,D.当有4.48 L NO,2,(标准情况)被处理时，转移电子为0.8 mol,25/44,答案：,C,26/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,2.(海南卷，节选)锂锰电池体积小、性能优良，是惯用一次电池。该电池反应原理如图所表示，其中电解质LiClO,4,，溶于混合有机溶剂中，Li+经过电解质迁移入MnO,2,晶格中，生成LiMnO,2,。回答以下问题：,(1)外电路电流方向是由_极流向_,极。(填字母),(2)电池正极反应式为_。,(3)是否可用水代替电池中混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_。,解析：,(1)该电池工作时Li失去电子作负极、MnO,2,得到电子作正极，故外电路电流方向是由b极流向a极。(2)电池正极上MnO,2,得到电子，其中+4价Mn元素变为+3价，由此能够写出电池正极反应式为MnO,2,+e,-,+Li,+,LiMnO,2,。(3)因为Li易与水反应，故不能用水代替电池中混合有机溶剂。,答案：,(1)b a,(2)MnO,2,+e,-,+Li,+,LiMnO2,(3)否 电极Li是活泼金属，能与水反应,27/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,28/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,29/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,30/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,(福建卷，节选)铁及其化合物与生产、生活关系亲密。,下列图是试验室研究海水对铁闸不一样部位腐蚀情况剖面示意图。,(1)该电化腐蚀称为_。,(2)图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多是_(填字母)。,解析：,(1)若为析氢腐蚀则B、C、D腐蚀程度相同，则该电化学腐蚀为吸氧腐蚀。(2)氧气浓度越大，吸氧腐蚀越严重，则B区域产生铁锈最多。,答案：,(1)吸氧腐蚀 (2)B,31/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法1.,（,江淮名校）,32/44,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,2,.(,山东卷,),以下与金属腐蚀相关说法正确是（）,A,图,a,中，插入海水中铁棒，越靠近底端腐蚀越严重,B,图,b,中，开关由,M,改置于,N,时，,Cu,-,Zn,合金腐蚀速率减小,C,图,c,中，接通开关时,Zn,腐蚀速率增大，,Zn,上放出气体速率也增大,D,图,d,中，,Zn,-,MnO,2,干电池自放电腐蚀主要是由,MnO,2,氧化作用引发,33/44,答案,:B,34/44,1.,(上海卷),研究电化学腐蚀及防护装置以下列图所表示。以下相关说法错误是(),A.d为石墨，铁片腐蚀加紧,Bd为石墨，石墨上电极反应为：O,2,+2H,2,O+4e,-,=,4OH,-,C.d为锌块，铁片不易被腐蚀,D.d为锌块，铁片上电极反应为：2H,+,+2e,-,=,H,2,35/44,答案：,D,36/44,2.,(江西十三校),被称为“软电池”纸质电池，采取一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内离子“流过”水和氧化锌组成电解液。电池总反应为Zn2MnO,2,H,2,O,=,ZnO+2MnO(OH)以下说法正确是（）,A.该电池正极为锌,B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用,C.当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液电子个数约为1.20410,23,D.电池正极反应式为MnO,2,e,-,H,2,O,=,MnO(OH)OH,-,答案：,D,37/44,基础知识梳理,典例解析方法,速效提升训练,考点能力突破,3.(江南十校)下列图是探究铁发生腐蚀装置图。发觉开始时U型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升。以下说法不正确是(),A.开始时发生是析氢腐蚀,B.一段时间后发生是吸氧腐蚀,C.两种腐蚀负极电极反应均为：Fe-2e,-,Fe,2+,D.析氢腐蚀总反应为：2Fe+O,2,+2H,2,O 2Fe(OH),2,+H,2,解析：,开始时溶液酸性较强，发生析氢腐蚀，以后溶液酸性减弱，就发生吸氧腐蚀。,答案：,D,38/44,41）,(襄阳五中 宜昌一中 龙泉中学),华盛顿大学研究人员研究出一个方法，可实现水泥生产时CO,2,零排放，其基本原理如图所表示：,上述生产过程能量转化方式是,_,。,上述电解反应在温度小于900时进行碳酸钙先分解为CaO和CO,2,，电解质为熔融碳酸钠，阳极电极反应式为2CO,2-,3,-4e,-,=2CO,2,+O,2,，则阴极电极反应式为,_,。,39/44,(2)(武汉新起点)某科研组设计如图装置，,模拟“人工树叶”电化学试验装置如图所表示，该装置能将H,2,O 和CO,2,转化为O,2,和燃料(C,3,H,8,O)。,该装置工作时，a 电极反应为,_,。,40/44,41/44,5.(1),(四川卷),MnO,2,是碱性锌锰电池正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极电极反应式是,_,。,(2),(广东卷),一个可超快充电新型铝电池，充放电时AlCl,-,4,和Al,2,Cl,-,7,两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参加电极反应，放电时负极Al电极反应式为,_,。,(3),(重庆卷),下列图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀原理示意图。,腐蚀过程中，负极是,_,(填图中字母“a”或“b”或“c”)；,环境中Cl,-,扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu,2,(OH),3,Cl，其离子方程式为,_,；,若生成4.29 g Cu,2,(OH),3,Cl，则理论上耗氧体积为,_,L(标准情况)。,42/44,43/44,44/44,