高一化学电化学原理及应用

高一化学电化学原理及应用内容摘要：

(4) 常见电极产物与电子的数量关系： 命题猜想 3 下图为相互串联的甲、乙两个电解池，请回答： (1) 甲池若为用电解原理精炼铜的装置， A 极是 _____ _ ，材料是 __________ ，电极反应为 _________ _____ _ _____ ； B 极是 __________ ，材料是 __________ ，主要电极反应为__________ ______ ____ ，电解质溶液为 __ ____ _ ________。 (2) 乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后， ___ _ 极附近呈红色。 (3) 若甲槽阴极增重 g ，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为 ________。 阴极 精铜 Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu 阳极 粗铜 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ CuSO4溶液 Fe L 考点三 金属的腐蚀与防护 典例 4 ( 201 1 浙江理综， 10) 将 Na Cl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区 ( a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环 ( b ) ，如图所示。 导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。 下列说法正确的是 ( ) A ．液滴中的 Cl－由 a 区向 b 区迁移 B ．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为 O2＋ 2H2O ＋ 4e－== =4O H－ C ．液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2 ＋由 a区向 b 区迁移，与 b 区的 OH－形成 F e ( OH) 2 ，进一步氧化、脱水形成铁锈 D ．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 Na Cl溶液，则负极发生的电极反应为 Cu － 2e－== = Cu2 ＋ 答案 B 解析 本题考查了钢铁的吸氧腐蚀知识。 根据液滴之下氧气含量比边缘处少可知液滴下铁为负极，失电子生成亚铁离子，液滴边缘氧气得电子与水化合生成氢氧根， OH－与 Fe2 ＋结合生成 F e ( OH ) 2 ，进而生成 Fe 2 O 3 n H 2 O ，阴离子移向负极， A项错误， B 项正确；铁为负极，失电子发生氧化反应， C 项错误；铁比铜活泼，应为铁失电子： Fe － 2e－== = F e2 ＋， D 项错误。 [ 知识归纳 ] 1 ． 金属腐蚀的本质 金属腐蚀的本质就是金属失电子被氧化。 金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。 若金属与接触到的物质直接 发生氧化还原反应而引起腐蚀，则是化学腐蚀，此类腐蚀无电流产生；若合金或不纯金属接触到电解质溶液构成原电池，其中活泼金属作负极失去电子被腐蚀，称为电化学腐蚀，此类腐蚀伴随电流产生，且腐蚀速率比化学腐蚀快。 电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，水膜酸性较强时发生析氢腐蚀，水膜酸性很弱或非酸性时发生吸氧腐蚀。 2 ．判断金属腐蚀快慢的规律 ( 1) 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防护腐蚀措施的腐蚀 ( 电解原理的防护 原电池原理的防护 )。 ( 2) 对同一种金属来说，腐蚀的快慢： 强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液。 ( 3) 活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 ( 4) 对同一种电解质溶液 来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 命题猜想 4 利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。 ( 1) 若 X 为 Zn ，开关 K 置于 M 处， X 电极为 _ _______ 极，电极反应式为 _______ _ ，铁电极反应式为 ____ ______ ，此种防护法称为 ________ ____ ； ( 2) 若 X 为碳棒，开关 K 置于 N 处， X 为 ___ _____ 极，电极反应为 ____________ ，此种防护法称为 _____ _______ __ ； ( 3) 若 X 为 Cu ，开关 K 置于 N 处， X 电极反应式为_________ _ ， Fe 电极反应式为 __________。 解析 ( 1) X 为 Zn ，开关 K 置于 M 处，构成 Z n F e 原电池，Zn 作负极被氧化。 ( 2) X 为碳棒，开关 K 置于 N 处，构成电解池， X 作阳极， OH－放电。 ( 3) X 为铜，开关 K 置于 N 处，Cu 作阳极， Cu 失电子变成 Cu2 ＋，被氧化。 答案 ( 1) 负 2Z n － 4e－== = 2Z n2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e－== = 4O H－ 牺牲阳极的阴极保护法 ( 2) 阳 4O H－－ 4e－== =O 2 ↑ ＋ 2H 2 O 外接电流的阴极保护法 ( 3) Cu － 2e－== = Cu2 ＋ 2H＋＋ 2e－== =H 2 ↑ 高考模拟导练 1 ． ( 201 1 北京理综， 8) 结合下图判断，下列叙述正确的是 ( ) A ． Ⅰ 和 Ⅱ 中正极均被保护 B ． Ⅰ 和 Ⅱ 中负极反应均是 Fe － 2e－== =F e2 ＋。