2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點32 化學(xué)電源及金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)案.doc
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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點32 化學(xué)電源及金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)案 【考綱解析】 1、考查原電池原理的應(yīng)用——了解常見的化學(xué)電源及新型化學(xué)電源的工作原理 2、電化學(xué)原理的應(yīng)用——掌握金屬腐蝕原理與防護(hù)措施 【學(xué)生整理】 一、填寫下表:會常見化學(xué)電源電極反應(yīng)式的書寫 電池名稱 負(fù)極(或 反應(yīng)物) 正極(或反應(yīng)物) 電解質(zhì)溶液 電極反應(yīng) 干電池 Zn C(NH4+) NH4Cl和淀粉糊 負(fù)極: 正極(石墨): 堿性鋅錳電池 ( ) ( ) ( ) 負(fù)極: 正極: 銀鋅電池 Zn Ag2O KOH 負(fù)極: 正極: 鉛蓄電池(放電) Pb PbO2 硫酸 負(fù)極: 正極: 鉛蓄電池(充電) ( ) ( )極 ( )( )極 ( ) 陰極: 陽極: 氫氧燃料電池 Pt(H2) Pt(O2) KOH 負(fù)極: 正極: Pt(H2) Pt(O2) 稀硫酸 負(fù)極: 正極: Al-空氣燃料電池 Al C(O2) KOH 負(fù)極: 正極: Al C(O2) NaCl 負(fù)極: 正極: CH4-O2燃料電池 C(CH4) C(O2) H2SO4 負(fù)極: 正極: C(CH4) C(O2) KOH 負(fù)極: 正極: 甲醇燃料電池 Pt( ) Pt( ) NaOH 負(fù)極: 正極: 注:蓄電池(可充電電池)在放電時屬于原電池,充電時屬于電解池。 二、以鋼鐵的腐蝕為例對比復(fù)習(xí)化學(xué)腐蝕與電化腐蝕、析氫腐蝕與吸氧腐蝕以及金屬的防護(hù)并掌握本質(zhì) 1、金屬的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕 金屬腐蝕 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 條件 電子得失 有無電流 現(xiàn)象 實例 2、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕 類型 吸氧腐蝕 析氫腐蝕 條件 正極反應(yīng) 負(fù)極反應(yīng) 后續(xù)其它反應(yīng) 3、金屬腐蝕的一般規(guī)律: ⑴電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕 ⑵對同一種金屬來說,腐蝕快慢:強(qiáng)電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液〉非電解質(zhì)溶液 ⑶活潑性不同的金屬,兩極材料的活動性差別越大,電動勢越大,活潑金屬被腐蝕的速度就越快。 (4)金屬防腐措施:外加直流電源的陰極保護(hù)法>犧牲陽極的陰極保護(hù)法>有一般防護(hù)條件的防腐>無防護(hù)措施的防腐 三、金屬的防護(hù)方法: 1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) 2、在金屬表面覆蓋保護(hù)層 3、電化學(xué)保護(hù)法——犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電源的陰極保護(hù)法 【自主檢測】 1、鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。 右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意 ①該電化腐蝕稱為 。[] ②圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。 2、對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。 (1) 以下為鋁材表面處理的一種方法: ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是______ (用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________________。 a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3 鋁材 脫脂 堿洗 槽液 水洗 除灰 電解 硫酸溶液 耐蝕鋁材 廢電解液 ②以鋁材為陽極,在H2SO4 溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)為___ _。取少量廢電解液,加入NaHCO3,溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是_____ 。 (2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因 是______ 。 (3)利用右圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于______處。 若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為_______。 【課堂點撥】 一、燃料電池電極反應(yīng)式的書寫 燃料電池的總反應(yīng)往往相當(dāng)于燃料在燃燒,但還要看燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)是否發(fā)生反應(yīng)。燃料電池中都是燃料在負(fù)極失電子,助燃劑在正極得電子。在書寫這類電池的電極反應(yīng)式時應(yīng)注意:若電解質(zhì)是酸性的,在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-;相反如果電解質(zhì)是堿性的,則不能出現(xiàn)H+。電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機(jī)燃料電池,負(fù)極上的有機(jī)物與OH-反應(yīng)生成CO32-。電極反應(yīng)式遵循電荷守恒、質(zhì)量守恒,這也是快速配平的依據(jù)。 二、例題: 1.一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如下圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是( ) A.反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol 電子 B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH--2e-=2H2O C.電池工作時,CO32-向電極B移動 D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32- 2.氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。 如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn) 定,請回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是 ,在導(dǎo)線中電子流動方向為 ?。ㄓ胊、b 表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為 。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因為 。 (4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:Ⅰ.2Li+H22LIH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是 ,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是 。 ②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。 ③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為 mol。 3.( xx江蘇高考12分) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),可通過下列方法制備:在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反應(yīng)溫度為80℃,邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO3+4KOH+K2S2O8= Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O 回答下列問題: (1)上述制備過程中,檢驗洗滌是否完全的方法是 (2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式: (3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)Ag2O2僅含有Ag2O)2.588g,在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。計算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計算結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位)。 【問題反饋】- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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