第四章 化学反应与电能（考点串讲）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（人教版2019）

化学反应与电能 第四章 考点串讲 人教版2019 目 录 CONTENTS 01 02 03 04 化学电源 原电池的工作原理及应用 电解原理及其应用 金属的腐蚀与防护 思 维 导 图 原电池 电解池 化学反应与电能 金属的腐蚀与防护 概念、工作原理 构成条件 电极判断 应用 化学电源 —— 一次电池 二次电池 燃料电池 液流电池 应用 氯碱工业 电解精炼 电冶金 电镀 概念、工作原理 构成条件 放电顺序判断 类型 腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 防护 原电池原理 电解原理 —— —— 牺牲阳阳极法 外加电流法 原电池的工作原理与应用 1 考 点 梳 理 一、强弱电解质的比较 考点01 原电池的工作原理与应用 能量变化 形成条件     能量变化 两个电极 电解质溶液/熔液、固体 形成闭合回路 化学能转化为电能   可与负极（正、负）反应，也可不参与反应 电极上有自发的氧化还原反应发生 组合情况 负 极 正 极 ① 较活泼金属 较不活泼金属 ② 金属 金属氧化物 ③ 金属 石墨或Pt ④ 石墨或Pt 石墨或Pt 考 点 梳 理 一、强弱电解质的比较 考点01 原电池的工作原理与应用 类型 微粒流向 微粒流向 电子与电流流向 ①外电路 ②内电路 电子与电流流向 电子从负极流向正极 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 ①电子：负极 正极 ②电流：正极 负极 电子从负极流向正极 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 ①电子：负极 正极 ②电流：正极 负极 电子从负极流向正极 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 溶液中无电子通过 考 点 梳 理 二、双液原电池 考点01 原电池的工作原理与应用 原电池 负极 正极 Zn − 2e− =Zn2+ Cu2++2e− = Cu 盐桥中Cl−移向负极 盐桥中K+移向正极 自发的氧化还原反应 盐桥 连通内电路 平衡电荷 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 考 点 梳 理 二、双液原电池 考点01 原电池的工作原理与应用 原电池 自发的氧化还原反应 Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 双液电池的优点 (1)避免了负极材料和氧化剂离子直接接触，从而避免能量损失，提高了电池效率，使电池可以提供稳定电流。 (2)不工作时，化学能不会自动释放。 负极 正极 Zn − 2e− =Zn2+ Cu2++2e− = Cu 甲池中Zn2+移向正极 考 点 梳 理 三、原电池原理的应用 考点01 原电池的工作原理与应用 加快化学反应速率 比较金属的活泼性 用于金属的防护 实验室制取H2时，稀H2SO4中滴入几滴CuSO4溶液，从而加快了H2的逸出 通常溶解（或质量减轻）的为负极，质量增加（或产生气泡）的为正极，据负极活泼性＞正极活泼性，可得出结论 将需要保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极 考 点 梳 理 三、原电池原理的应用 考点01 原电池的工作原理与应用 设计制作化学电源 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池反应的特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 电极材料的选择 电解质溶液的选择 在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电，电池中的负极不一定能够与电解质溶液反应。 电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择含有与电极材料相同的阳离子。如在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。 典 例 精 讲 考点01 原电池的工作原理与应用 【典例01-1】如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是 A．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C． 移向X电极，Y电极上有氢气产生 D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 C 典 例 精 讲 考点01 原电池的工作原理与应用 【典例01-2】依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。 （1）电极X的材料是___________；电解质溶液Y是___________。 （2）银电极为电池的___________极，发生的电极反应为___________， X电极上发生的电极反应为___________。 （3）外电路中的电子是从___________电极流向 ___________电极。 （4）X电极看到的现象是 ___________，发生___________（填氧化或还原）反应。 （5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为___________。 （1）铜 硝酸银 （2）正 （3）X Ag （4）X电极逐渐溶解② 氧化 （5）2NA 举 一 反 三 考点01 原电池的工作原理与应用 【演练01】下图为两种不同的铜锌原电池，下左图为单液原电池，下右图为双液原电池。下列相关说法不正确的是 A．上右图所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高 B．将上右图CuSO4溶液换成稀硫酸，铜电极生成11.2L气体时，电路中转移1 mol电子 C．上左图所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→CuSO4溶液→铜片 D．上述原电池的反应原理为 B 举 一 反 三 考点01 原电池的工作原理与应用 【演练02】有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A．D>C>A>B B．D>A>B>C C．D>B>A>C D．B>A>D>C B 化学电源 2 考 点 梳 理 一、分类 考点02 化学电源 分类 一次电池 二次电池 燃料电池 主要特点 不能再充电再生 可充电再生，多次循环使用 氧化剂和还原剂从外界输入，连续不断的提供电能，能量利用率高 实例 普通锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池 铅蓄电池、锂电池 氢氧燃料电池等 考 点 梳 理 二、一次电池 考点02 化学电源 碱性锌锰电池 碱性锌锰电池 碱性锌锰电池 碱性锌锰电池 银锌钮扣电池 银锌钮扣电池 银锌钮扣电池 银锌钮扣电池 构造 构造 总反应方程式 电极反应式 构造 构造 总反应方程式 电极反应式 正极材料 MnO2 Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 正极 Ag2O Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag 正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O 负极材料 Zn Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 负极 Zn Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag 正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O 电解质 主要是KOH溶液 Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 电解质 KOH溶液 Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag 正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－ 负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O 考 点 梳 理 三、二次电池 考点02 化学电源 铅蓄电池   电极 电极 电解质 电极 反应式 电极 反应式 总反应式 铅蓄电池 放电（原电池） 负极材料 Pb H2SO4 负极 正极 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 铅蓄电池 放电（原电池） 正极材料 PbO2 H2SO4 Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4 PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 铅蓄电池 放电（原电池） Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4 PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 铅蓄电池 充电（电解池） 蓄电池负极接电源负极，作电解池的阴极 蓄电池正极接电源正极，作电解池的阳极 H2SO4 阴极 阳极 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 铅蓄电池 充电（电解池） 蓄电池负极接电源负极，作电解池的阴极 蓄电池正极接电源正极，作电解池的阳极 H2SO4 PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42－ PbSO4＋H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO42－ Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ①氢氧燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 酸性 H2-2e-=2H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2H2+O2=2H2O 中性 H2-2e-=2H+ O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2+O2=2H2O 碱性 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e+2H2O=4OH- 2H2+O2=2H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ②甲烷燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 H2SO4 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ O2+4e-+4H+=2H2O CH4+2O2=CO2+2H2O KOH CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O O2+4e-+2H2O=4OH- CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ③甲醇燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 H2SO4 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O KOH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ④辛烷燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 H2SO4 C8H18-50e—+16H2O=8CO2+50H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2C8H18+25O2=16CO2+18H2O KOH C8H18-50e—+66OH—=8CO32-+42H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 2C8H18+25O2+32OH—=16CO32-+34H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ⑤乙醇燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 H2SO4 C2H6O-12e—+3H2O=2CO2+12H+ O2+4e-+4H+=2H2O C2H6O+3O2=2CO2+3H2O KOH C2H6O-12e—+16OH—=2CO32-+11H2O O2+4e-+2H2O=4OH- C2H6O+3O2+4OH—=2CO32-+5H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ⑤乙醇燃料电池 电解质 负极反应 正极反应 总反应 H2SO4 C2H6O-12e—+3H2O=2CO2+12H+ O2+4e-+4H+=2H2O C2H6O+3O2=2CO2+3H2O KOH C2H6O-12e—+16OH—=2CO32-+11H2O O2+4e-+2H2O=4OH- C2H6O+3O2+4OH—=2CO32-+5H2O 考 点 梳 理 三、燃料电池 考点02 化学电源 ⑥熔融盐电池 例如：用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质的燃料电池，CO为燃料，空气与CO2的混合气为助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，在工作过程中，电解质熔融盐的组成、浓度不变 电极反应式：负极：2CO+2CO32--4e-=4CO2  正极：O2+2CO2+4e-=2CO32-   总反应：2CO+O2=2CO2 燃料电池中常见正极反应式的书写 ①在酸性溶液中：  O2+4e-+4H+=2H2O   ②在碱性或中性溶液中：   O2+4e-+2H2O=4OH-    ③在熔融碳酸盐中：   O2+2CO2+4e-=2CO32-   ④在可传导O2-的晶体电解质中（例如：掺杂(Y2O3)氧化钇的(ZrO2)氧化锆晶体）：O2+4e-=2O2-  考 点 梳 理 四、锂离子电池 考点02 化学电源 锂电池 Li-CO2电池 4Li＋3CO2 2Li2CO3＋C (隔膜只允许Li＋通过，向正极移动) 装置图 说明 放电时： 锂极为负极，负极反应式： Li－e－＝Li＋ 铱基电极为正极，正极反应式： 3CO2＋4Li＋＋4e－＝2Li2CO3＋C 考 点 梳 理 四、锂离子电池 考点02 化学电源 锂-空气电池 4Li＋O2＋2H2O 4LiOH (Li＋移向B极) 放电时： A为负极，负极反应式：Li－e－＝Li＋ B为正极，正极反应式： O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ (电解液a不能是水溶液，因为金属锂可与水反应) 考 点 梳 理 四、锂离子电池 考点02 化学电源 LiCoO2-C电池 Li1－xCoO2＋LixC6 LiCoO2＋6C (放电过程中，Li＋从负极脱出，嵌入正极) 放电时： N为负极，负极反应式： LixC6－xe－＝6C＋xLi＋ M为正极，正极反应式： Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－＝LiCoO2 典 例 精 讲 考点02 化学电源 【典例02-1】近期，科学家研发了“全氧电池”，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．电极a是负极 B．电池工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度会变小 C．该装置可将酸碱中和反应的化学能转化为电能 D．酸性条件下O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性 B 典 例 精 讲 考点02 化学电源 【典例02-2】电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时电极A为负极，该电池可选用含水电解液 B．放电时，电极B上发生的反应是： C．充电时Li+的移动方向是从电极B移向电极A D．放电时，电路中每通过1 mol电子，正极区质量增加40 g A 举 一 反 三 考点02 化学电源 【演练01】一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如下图所示[KOH溶液中，Zn2+以 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是 A．II区的K+通过隔膜向III区迁移 B．该装置能把化学能转化为电能 C．MnO2电极反应： D．III区反应后溶液pH降低 A 举 一 反 三 考点02 化学电源 【演练02】浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是 A．电流由Y极通过外电路流向X极 B．电池工作时，Li+通过离子导体移向X极区 C．X极发生的反应为 D．Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl A 电解原理及其应用 3 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 电子和离子的移动方向 （1）电子 ：负极流出，流向________ 阳极流出，流回________ （2）离子： ____离子→ ____极移动 ____离子→ ____极移动 阳 阳 阴 阴 阴极 正极 e－ e－ 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 电解质离子放电顺序 ①阴极（与电极材料无关）：发生还原反应，溶液中的阳离子得电子。 氧化性 阳离子得电子能力逐渐减弱 还原性 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-、NO3-、CO32-）>F- 阴离子失电子能力逐渐减弱 金属活动顺序表倒过来 K\Ca\Na：在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料 活性电极：Mg--Ag；惰性电极：Pt、Au、C ②阳极（优先考虑电极材料）：发生氧化反应，溶液中的阴离子失电子。 考 点 梳 理 二、电解规律 考点03 电解原理及其应用 （1）电解池中的阴、阳极判断 判断方法 阳极 阴极 与电源连接方式 与电源正极相连 与电源负极相连 电子流动方向 电子流出 电子流入 离子移动方向 阴离子移向 阳离子移向 反应类型 氧化反应 还原反应 电极现象 溶解或产生有色气体 析出金属或产生氢气 考 点 梳 理 二、电解规律 考点03 电解原理及其应用 （2）四种电解类型的规律 阳离子 阴离子 惰性电极电解电解质溶液的四种类型 惰性电极电解电解质溶液的四种类型     考 点 梳 理 三、电解池原理的应用 考点03 电解原理及其应用 一、氯碱工业 1．原理 （1）阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) （2）阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应) （3）总反应 ①化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ②离子方程式：2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 2.现象及检验 阴极：有 无色、无味气泡  产生，滴加酚酞——变 红    阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变  蓝   3.阳离子交换膜的作用 （1）将电解池隔成 阳极室和阴极室，只允许  阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过 （2）既能防止阴极产生的H2 和阳极产生的 Cl2而引起爆炸，又能避免Cl2 和NaOH 作用生成  NaClO  而影响烧碱的质量 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 二、电镀和电解精炼铜 阳极 阳极 阴极 阴极 电解质溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥 电极材料 电极反应 电极材料 电极反应 电解质溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥 电镀(Fe表面镀Cu) 镀层金属铜 Cu－2e－===Cu2＋ 待镀金属铁 Cu2＋＋2e－===Cu 含Cu2＋的盐溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥 电解精炼铜 粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质) Zn－2e－===Zn2＋、 Fe－2e－===Fe2＋、 Ni－2e－===Ni2＋、 Cu－2e－===Cu2＋ 纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu 含Cu2＋的盐溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥 考 点 梳 理 一、电解池的工作原理 考点03 电解原理及其应用 三、电冶金 利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 总反应化学方程式 2NaCl(熔融)电解(=====)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)电解(=====)Mg＋Cl2↑ 2Al2O3(熔融)电解4Al＋3O2↑ 阳极、阴极反应式 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al 考 点 梳 理 方法点拨 考点03 电解原理及其应用 一、原电池、电解池、电镀池的判断方法 1．若无外接电源的单一装置则一般是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看”： 先看电极：两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作电极。 再看溶液：在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应。 后看回路：用导线连接的两电极与电解质溶液接触并形成闭合回路。 2．若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同时则为电镀池。 3．若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能自发发生氧化还原反应的装置为原电池，与其相连的池为电解池或电镀池。 4．若为二次电池使用过程的分析，其中放电过程是将化学能转变成电能，为原电池反应；充电过程是将电能转变成化学能，为电解池反应。 考 点 梳 理 方法点拨 考点03 电解原理及其应用 二、几种电解应用类型的比较 装置 示意图 电解食盐水 电解NaCl(熔融)   电镀锌 电解精炼铜 考 点 梳 理 方法点拨 考点03 电解原理及其应用 二、几种电解应用类型的比较 阴极反应式 阳极反应式 电解 总反应式 电解食盐水 2H＋＋2e－＝H2↑ 2H2O－4e—＝ O2↑＋4H＋ 2NaCl＋2H2O 通电2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解NaCl(熔融) Na＋＋e－＝Na 2Cl－－2e—＝Cl2↑ 2NaCl通电2Na+Cl2↑ 电镀锌 Zn2＋＋2e－＝Zn Zn－2e—＝Zn2＋ —— 电解精炼铜 ___________(精铜) Cu－2e－＝Cu2＋、Zn－2e－＝Zn2＋ Fe－2e－＝Fe2＋、Ni－2e－＝Ni2＋(粗铜) ①电解液中增加Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋ ②阳极质量减小不等于阴极质量的增加 典 例 精 讲 考点03 电解原理及其应用 【典例03-1】某学习小组设计如图所示实验装置，利用CO-O2熔融碳酸盐燃料电池电解饱和食盐水制备氯气和氢氧化钠，C、D均为惰性电极。下列说法错误的是 A．每产生1 mol Cl2，燃料电池正极就消耗11.2 L O2(标准状况下) B．熔融碳酸盐燃料电池开始工作时，正极必须补充一定量的CO2 C．电解饱和食盐水时，隔膜为阴离子交换膜 D．燃料电池负极的电极反应式为2CO-4e-+2CO32-=4CO2 C 典 例 精 讲 考点03 电解原理及其应用 【典例03-2】利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯。下列叙述正确的是 A．电解时以精铜作阳极 B．电解时阴极上发生的反应为 C．用CuSO4溶液作电解质溶液，反应一段时间后浓度保持不变 D．电解后，可在电解槽阴极下方收集到少量Ag、Pt等金属 B 典 例 精 讲 考点03 电解原理及其应用 【典例03-3】某些无公害农药果园利用电解原理，进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害。下列说法错误的是 A．a为直流电源的正极 B．阴极反应式为： C．“酸性水”具有强氧化性，具有杀菌效果 D．装置工作时，右室中的OH-经交换膜流向左室 D 举 一 反 三 考点03 电解原理及其应用 B 【演练01】某些无公害农药果园利用电解原理，进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害。下列说法错误的是 A．a为直流电源的正极 B．阴极反应式为： C．“酸性水”具有强氧化性，具有杀菌效果 D．装置工作时，右室中的OH-经交换膜流向左室 举 一 反 三 考点03 电解原理及其应用 【演练02】努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国担当。如图所示电解装置可将CO2转化为C2H4。该装置的电解质溶液为稀硫酸，电极材料为惰性电极。 (1)电极a是___________(填“阴极”或“阳极”)，发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)电极b上发生的电极反应式是___________。 (3)电解过程中H+运动方向为___________(填“由a到b”或“由b到a”)，反应前后溶液中的n(H+)___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)电解的总反应方程式是___________，该反应是___________(填“自发”或“非自发”)反应。 (1)  阴极     还原 (2)2H2O-4e-=4H++O2↑ (3)  由b到a     不变 (4)    非自发 金属的腐蚀与防护 4 考 点 梳 理 一、金属的腐蚀 考点04 金属的腐蚀与防护 化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 条件 本质 现象 区别 联系 化学腐蚀 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 M－ne－＝Mn＋ 金属被腐蚀 无电流产生 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 电化学腐蚀 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 M－ne－＝Mn＋ 较活泼的金属被腐蚀 有微弱电流产生 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 考 点 梳 理 一、金属的腐蚀 考点04 金属的腐蚀与防护 析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 条件 电极 反应 电极 反应 总反应式 联系 类型 条件 负极 正极 总反应式 联系 析氢腐蚀 水膜酸性较强 Fe－2e－＝Fe2＋ 2H＋＋2e－＝H2↑ Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 吸氧腐蚀更普遍 吸氧腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 Fe－2e－＝Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2 吸氧腐蚀更普遍 考 点 梳 理 方法点拨 考点04 金属的腐蚀与防护 金属腐蚀快慢的判断 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢 对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快 强电解质溶液中＞弱电解质溶液中＞非电解质溶液中；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快 考 点 梳 理 二、金属的防护 考点04 金属的腐蚀与防护 1．金属的电化学防护 电化学防护 依据 原理 实例示意图 牺牲阳极的阴极保护法 原电池原理 被保护金属作正极(阴极)；活泼金属作负极(阳极)。阳极要定期予以更换   外加电流的阴极保护法 电解池原理 将被保护金属与电源的负极相连作阴极；另一附加电极与电源的正极相连作阳极 考 点 梳 理 二、金属的防护 考点04 金属的腐蚀与防护 1．金属的其他防护方法 （1）加涂保护层：如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法，使金属与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。 （2）改变金属的内部结构：如把铬、镍等金属加入普通钢中制成耐腐蚀的不锈钢。 典 例 精 讲 考点04 金属的腐蚀与防护 【典例04-1】国产航母福建舰采用模块制造，然后焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A．舰艇被腐蚀是因为形成了电解池 B．甲是海水环境下的腐蚀情况 C．被腐蚀时正极反应式为Fe－2e—＝Fe2＋ D．焊点附近用锌块打“补丁”延缓腐蚀 D 典 例 精 讲 考点04 金属的腐蚀与防护 【典例04-2】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿 B．钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜，不能保护内层金属 C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫外加电流阴极保护法 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬 B 举 一 反 三 考点04 金属的腐蚀与防护 【演练01】铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．铜板上的电极反应： B．腐蚀过程中电子从铁移向铜 C．当有1 mol Fe2+生成时，水膜中释放22.4 L H2 D．铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 B 举 一 反 三 考点04 金属的腐蚀与防护 【演练02】 A