专题1 化学反应与能量变化（知识清单）化学苏教版选择性必修1

该高中化学知识清单系统梳理了“化学反应与能量”专题内容，涵盖化学反应的热效应、化学能与电能的转化、金属的腐蚀与防护三大核心单元，搭建了从基础概念（焓变、反应热）到原理应用（原电池、电解池）再到实际问题（金属防护）的递进式学习支架。 清单通过“易错点辨析+对点训练”“实验步骤+数据处理”“表格对比+思维导图”构建知识体系，如“焓变与反应热的错因分析”培养科学思维，“反应热测量实验”强化科学探究与实践。特别设计“常见反应分类表”“电极反应式书写模板”，不同层次学生可高效掌握要点，教师能据此精准设计教学，提升课堂实效。

专题1 化学反应与能量 第一单元 化学反应的热效应 一、化学反应的焓变 1．体系、内能和焓 (1)体系和环境：被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。 (2)内能： ①概念：物质的量确定的体系中，物质的各种能量总和称为内能。 ②内能的影响因素： 内能受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。状态发生改变时，内能就会发生变化。 ③内能的特点： 内能的绝对值无法直接测得，内能的变化可以通过变化过程中体系吸收(或放出)的热对内(或外)所做的功的形式表现出来。 (3)焓和焓变 ①焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。 ②焓的数值的变化称为焓变，用符号ΔH表示。 2．化学反应的焓变 (1)反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或放出的热量称为化学反应的热效应，也称反应热。 (2)化学反应的焓变 ①概念：在恒压条件下，化学反应过程中吸收或放出的热称为反应的焓变。 ②焓变的符号：ΔH，常用单位：kJ·mol－1。 ③化学反应的焓变与温度、压强、反应物及生成物的聚集状态等因素有关。 3．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的能量变化 若反应物的能量小于生成物的能量，则反应过程中吸收能量；若反应物的能量大于生成物的能量，则反应过程中放出能量。 下图中，图1表示放热反应，图2表示吸热反应。 　 (2)放热反应和吸热反应 吸收热的反应称为吸热反应，吸热反应的ΔH>0。 放出热的反应称为放热反应，反热反应的ΔH<0。 4．记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①可燃物的燃烧 ②酸碱中和反应 ③金属与酸的置换反应 ④物质的缓慢氧化 ⑤铝热反应 ⑥大多数化合反应 ①弱电解质的电离 ②盐类的水解反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ④C和H2O(g)、C和CO2的反应 ⑤大多数分解反应 注意：物质在发生物理变化时，也会放出或吸收能量。 常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态 常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体 5．热化学方程式 (1)概念：热化学方程式是指能够表示反应热的化学方程式。 (2)意义：热化学方程式不仅表示化学反应中的物质变化，也表示了能量变化。还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1 mol 气态H2与 mol 气态O2反应生成1 mol液态水时，放出的热量是285.8 kJ。 (3)热化学方程式的书写 ①标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强，则表示在25℃，101kPa条件时的反应热。 ②标注反应物和生成物的聚集状态，固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g和aq表示。 ③化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数和分数表示。 ④同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的ΔH 也不同。 ⑤在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值和单位。 ⑥若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH =—akJ·mol-1。 6．化学键与化学反应能量变化的关系 (1)化学反应能量变化的本质 ①化学反应中中的能量变化，本质上是由于化学变化中旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放的能量不同造成的。 ②化学键与化学反应能量变化的关系 (2)用键能数据计算化学反应的反应热 用键能计算ΔH时，ΔH=反应物的总键能—生成物的总键能，其中： 各物质的键能=该物质的物质的量×化学键数目之和。 二、反应热的测量与计算 1．反应热的测量 (1)实验原理 通过测定一定量的酸、 碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 (2)实验装置(如图) (3)实验步骤 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录盐酸的温度(t1)。 ②另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，测量并记录氢氧化钠溶液的温度(t2)。 ③将量筒中的氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，并准确读出反应体系的最高温度(t3)。 (4)实验数据处理 假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热。 ①反应体系的温度变化：Δt = t3-/(℃) ②反应体系的热容：C=(VHCl·ρHCl+ VNaOH·ρNaOH)×4.18/(J·℃-1) ③反应热ΔH= —/(kJ·mol-1) (5)反应热的测量实验要点 ①使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖——减少热量损失。 ②量取反应物，测反应前温度——要用NaOH稀溶液、稀盐酸。 ③混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度。 ④重复实验2~3次，减小系统误差。 2．中和反应反应热 (1)中和反应的反应热： ①概念：中和反应的反应热是指酸和碱在稀溶液中反应生成1molH2O(l)时的反应热，不同的酸和碱反应，中和热并不相同。 ②强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋和1 mol OH－反应生成1 mol液态H2O，放出57.3 kJ的热量，表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 (2)中和反应的反应热的实质 ①中和反应的反应热的实质是H+、OH-结合生成H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成沉淀或难电离的其他物质等)，这部分反应热不应计在中和热内。 ②如使用浓硫酸或浓碱反应时，浓硫酸或碱稀释要放出热量，放出的热量增加；如使用弱酸或弱碱反应时，弱酸或弱碱电离吸热，放出的热量减少。 3．反应热的计算——盖斯定律 (1)盖斯定律的内容 一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应相同。 应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的ΔH计算出来。 (2)盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的相加减而得到。 恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的起始状态和最终状态有关，而与反应的途径无关。如图所示： ΔH＝ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4+ΔH5。 三、能源的充分利用 1．标准燃烧热和热值 (1)标准燃烧热 ①定义：在101 kPa下，1mol物质完全燃烧的反应热。 ②单位：kJ·mol－1。 ③意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是： 101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31 kJ的热量。 ④物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为N2(g)、氢元素转化为H2O(l)、碳元素转化为CO2(g)。 (2)热值 ①定义：在101 kPa，1g物质完全燃烧所放出的热量。 ②单位：kJ·g－1。 ③热值与标准燃烧热的换算： 如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为ΔH＝－889.6 kJ·mol－1(或889.6 kJ·mol－1)。 2．能源的分类 (1)概念：能源是指能提供能量的自然资源。 (2)分类 ①按产生分类 分为一次能源和二次能源。 一次能源是指在自然界现成存在的能源，包括化石燃料(煤炭、石油、天然气)、水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等。 二次能源是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。 一次能源又分为可再生能源(水能、风能及生物质能)和非再生能源(煤炭、石油、天然气等)。 ②按污染分类 根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。 污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。 ③按使用类型分类 分为常规能源和新型能源。 常规能源包括水力资源和煤炭、石油、天然气等。 新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核电的核燃料等。 3．新能源 (1)新能源的特点 新能源应具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点。 (2)能源的充分利用 ①构建清洁低碳、安全高效的能源体系。 ②新能源的开发：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能是最有希望的新能源。 第二单元 化学能与电能的转化 一、原电池的工作原理 1．铜锌原电池的工作原理 (1)实验探究铜锌原电池的工作原理 【实验1】向CuSO4溶液中加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度。 【实验2】将用导线与电流计相连接的锌片和铜片分别插入ZnSO4和CuSO4溶液中，将盐桥插入两只烧杯的电解质溶液中，观察实验现象；取出盐桥，再观察实验现象。 实验现象 实验结论 实验1 溶液的温度升高 Zn与CuSO4溶液反应放出热量 实验2 插入盐桥：①锌片溶解，铜片加厚变亮 ②CuSO4溶液的颜色变浅 ③电流计指针发生偏转 有电流产生 取出盐桥：电流计指针不发生偏转 无电流产生 (2)实验结论： 实验1的能量变化的主要形式为化学能转化为热能；实验2的能量变化的主要形式为化学能转化为电能。 (3)铜锌原电池的工作原理 Zn片为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，反应类型是氧化反应。 Cu片为正极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，反应类型是还原反应。 总反应式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu 电子的流动方向：Zn片→导线→铜片。 盐桥中K+移向CuSO4溶液，Cl-移向ZnSO4溶液。 2．原电池的工作原理 (1)原电池的构成 ①半电池 原电池由两个半电池组成，半电池包括电极材料和电解质溶液。 ②电极材料 一般情况下，两个活泼性不同的电极，相对活泼的金属作负极，较不活泼的金属(或导电的非金属)作正极。 ③形成闭合回路 两个半电池通过盐桥和导线连接，形成闭合回路。 两个隔离的半电池通过盐桥连接起来，盐桥中通常是装有含KCl饱和溶液的琼脂。 (2)原电池的工作原理 ①一般，原电池反应为自发的氧化还原反应，且ΔH<0。 ②半反应：负极失去电子，发生氧化反应；正极得到电子，发生还原反应。 ③电子流向：电子由负极经导线流向正极。 ④离子流向：盐桥中的阳离子流向正极，阴离子流向负极。 (3)盐桥的作用： ①将两个半电池隔开，提高电池效率。 ②避免还原剂和氧化剂直接接触，造成能量损耗，提高了电池的电流效率； ③原电池工作时，盐桥的存在，阴、阳离子分别移向两个半电池的电解质溶液中，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。 3．设计简单的原电池 (1)设计原电池的步骤 ①分析氧化还原反应的电子转移方向和数目； ②分别写出正、负极的电极反应式； ③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液： 电极材料：一般活泼金属作负极，不活泼金属(或非金属导体)作正极； 电解质溶液：负极电解液一般是负极金属对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是氧化剂对应的电解质溶液。 (2)设计原电池的要点 ①确定从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。 ②正确分析氧化还原反应，找出氧化剂和还原剂、电子转移情况。 ③根据氧化剂和还原剂选择合适的电极材料和电解质溶液。 一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属(或非金属导体)作正极。 如果负极反应为金属失去电子的反应，则电极材料为该金属，电解质溶液为该金属的阳离子溶液；正极材料选用比负极金属稳定的材料。 二、化学电源 1．一次电池 (1)碱性锌锰电池(干电池) 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－； 特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。 (2)酸性锌锰电池(干电池) 酸性锌锰电池的负极是Zn，正极是石墨棒，电解质是NH4Cl、ZnCl2 和H2O等，其电极反应如下： 总反应：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑。 负极：Zn－2e－ ===Zn2+； 正极：2MnO2 + 2NH4+ + 2e‾ = 2MnO(OH) + 2NH3↑； 特点：优点携带方便；缺点电量小，污染大。 (3)银锌电池(纽扣电池) 银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。 2．二次电池 (1)二次电池的结构分析 (2)二次电池——充电电池或蓄电池 ①铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ①放电时的反应(原电池) 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 ②锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。其放电时电极反应式为 总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy， ①放电时的反应(原电池) 负极：LixCy－xe－===xLi＋＋Cy； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：xLi＋＋Cy+xe－===LixCy； 阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋。 3． 燃料电池 特点 连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能。电能转化率超过80％ 反应原理 燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧 正极 是O2或空气或O2与辅助气体 负极 为可燃物，如H2、、CO、NH3、N2N4、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)及其衍生物如醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)等 电解质 常有四种类型：酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响 书写 电极反应式 应先写出正极反应式，再将总反应式减去正极反应式就得负极反应式 整个过程须考虑一个重要的细节——电池工件的环境(如酸性电池、碱性电池、熔融氧化物电池、熔融碳酸盐电池、熔融硝酸盐电池等) 解题模板 解答燃料电池题目的几个关键点 ①要注意介质是什么，是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧化剂。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正、负极，同时分析该离子参与靠近一极的电极反应。 三、电解池的工作原理 1．电解熔融氯化钠的原理 (1)通电前，熔融NaCl中存在可以自由移动的Na＋、Cl－。 (2)通电后，阴、阳离子发生定向迁移，其中，Na+离子向阴极移动，发生还原反应； Cl－向阳极移动，发生氧化反应。 (3)电极反应和电解反应： 阴极：2Na＋＋2e－===2Na；阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。 电解反应：2NaCl2Na+Cl2↑ 2．电解和电解池 (1) 电解是在直流电作用下，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2) 电解池是将电能转化为化学能的装置。 (3)电极名称及反应类型 阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。 (4)电解池的构成条件 具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极)，插入电解质溶液或熔融电解质中，形成闭合回路。 3．电解池的工作原理 (1)与电源正极相连的电极为阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极相连的电极为阴极，阴极发生还原反应。 (2)电子流向：负极→阴极、阳极→正极。 (3)离子的移动方向：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。 4．电极反应规律 (1)阴极： 一般来说，无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序： (2)阳极： 溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料(电极为活性电极)本身失去电子被氧化而溶入溶液中。 阴离子放电顺序： 5．以惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 电解质溶液 电极反应特点 pH 变化 复原加入的物质 电解水型 含氧酸(如H2SO4) 阴极：4H＋＋4e－=2H2↑ 阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+ 减小 H2O 强碱(如NaOH) 阴极：4H2O+4e-=2H2↑+4OH- 阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 增大 H2O 活泼金属的含氧酸盐溶液(如Na2SO4) 阴极：4H2O+4e-=2H2↑+4OH- 阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+ 不变 H2O 电解电解质型 无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液(如HCl、CuCl2) 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 阴极：2H++2e-=H2↑、Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 增大 电解质 HCl、CuCl2 放H2生碱型 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：电解质阴离子放电2Cl--2e-=Cl2↑ 增大 无氧酸 HCl 放O2生酸型 不活泼金属的含氧酸盐溶液(如AgNO3、CuSO4) 阴极：电解质阳离子放电 Ag++e-=Ag、Cu2++2e-=Cu 阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+ 减小 金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐 4．根据实验现象判断阴、阳极和电极产物 实际题目中往往不给出电解池的电源，而是给出一些实验现象，据此先判断出是何种离子放电，从而确定出电源的正负极和电解池的阴阳极，并进行有关问题的分析。 (1)滴入酚酞试剂显红色的一极(说明H+放电显碱性)是阴极，接电源的负极。 (2)滴入石蕊试剂显红色的一极(说明OH-放电显酸性)是阳极，接电源的正极。 (3)电极增重的一极(说明不活泼金属离子放电析出金属)是阴极，接电源的负极。 四、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应和电解反应 阳极：优先放电的离子：Cl-，电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑，反应类型：氧化反应。 阴极：优先放电的离子：H2O电离出的H+，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH- ，反应类型：还原反应。 电解方程式：2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑。 (2)电解过程中，阳极室Cl-离子浓度减小，Na+离子通过阳离子交换膜进入阴极室，NaCl溶液浓度变小；阴极室OH-离子浓度增大，形成NaOH浓溶液。 (3)阳极产物为Cl2，阴极产物为：NaOH、H2。 (4)阳离子交换膜的作用 ①防止阴极区的OH-进入阳极区，OH-与Cl2的反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。 ②防止H2与Cl2混合发生爆炸。 2．铜的电解精炼 粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。 (1)电解池的构成：用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液。 (2)电极反应式 阳极反应式：Cu -2e-=Cu2+、Zn -2e-= Zn2+、Fe-2e-= Fe2+等。 阴极反应式：Cu2++2e-=Cu。 (3)电解精炼铜的工作原理 ①阳极反应：金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为阳离子进入溶液中，不如铜活泼的银、金等在阳极沉积下来，形成阳极泥。 ②阴极反应：溶液中的Cu2+比Zn2+、Fe2+等离子优先得到电子，成为金属铜析出。 ③电解质溶液中Cu2+浓度先减小后不变。 3．电镀 (1)概念：应用电解的原理在某些金属或其他材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。 (2)目的：①提升美观和增加表面硬度；②增强材料的抗腐蚀能力，防止金属氧化。 (3)镀层金属通常是一些不易被腐蚀的金属或合金。 (4)电镀池的构成 通常用待镀金属制品为阴极，以镀层金属为阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。 (5)基础实验——铁钉镀锌 ①镀件的处理：铁钉依次用用细砂纸打磨、NaOH溶液浸泡、浓盐酸浸泡、稀硝酸浸泡，并洗净。 ②电镀操作：锌片作阳极，铁钉作阴极。 ③电极反应 阳极：Zn-2e-===Zn2+ 阴极：Zn+2e-===Zn (6)电镀银的工作原理 ①电极反应式 阴极：Ag＋＋e－===Ag；阳极：Ag－e－===Ag＋。 ②可观察到的现象是待镀金属表面镀上一层光亮的银，阳极上的银不断溶解。 ③含银离子的溶液浓度的变化是不变。 第三单元 金属的腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念：金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象叫做金属的腐蚀。 (2)金属腐蚀的分类 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 ①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子而引起的腐蚀。 在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 2．钢铁的电化学腐蚀 (1)实验探究——钢铁的电化学腐蚀原理 ①向铁粉中加入碳粉的目的是碳作原电池的正极； ②实验现象：铁粉变成红棕色，a装置右边的小试管中液面上升；b装置中右边小试管中液面下降。 (2)钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如下图所示： ①钢铁的吸氧腐蚀： 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生吸氧腐蚀。 负极反应式：2Fe - 4e-= 2Fe2+；正极反应式：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。 总反应式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。 Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。 ②钢铁的析氢腐蚀： 当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H2放出。其中，Fe是负极，C是正极。 负极反应式：Fe - 2e-= Fe2+；正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑。 总反应式：Fe+2H+=Fe2++H2↑。 随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。 二、金属的电化学防护 1．金属的防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 (2)改变金属组成或结构，如制成合金。 (3)利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 2．金属的电化学防护 金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 (1)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作阳极(负极)，在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的阴极(正极)的金属不易被腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的钢铁设备作为阴极，另加惰性电极作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。 通电后，电子流向被保护的钢铁设备，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 3．金属腐蚀原理的应用 (1)将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面产生一层致密的氧化铝膜，从而阻止铝进一步被氧化。可以用铝槽车运输冷的浓硝酸或浓硫酸。 (2)铁在NaOH和NaNO2的混合液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层致密的氧化膜，可防止铁被腐蚀。 (3)生活中常用的“暖宝宝”是利用吸氧腐蚀原理制造的。 三、金属的腐蚀的比较 1．影响金属腐蚀的因素 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。 (1)就金属本性来说，金属越活泼，越容易失去电子而被腐蚀。 (2)介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 2．钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是铁失电子被氧化。 3．影响金属腐蚀速率的因素 (1)电解时阳极腐蚀速率最快；电流越大腐蚀速率越快。 (2)发生原电池反应产生的腐蚀，电解质溶液的浓度越大，腐蚀速率越快；两种金属的活动性差别越大，腐蚀速率越快。 (3)化学腐蚀比电化学腐蚀的速率慢。 (4)电解产生的腐蚀比原电池产生的腐蚀速率快。 易错点01 焓变、反应热 【错因辨析】 (1)焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。 (2)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 (3)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (4)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (5)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (6)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 【对点训练】 1．下列关于反应热和焓变的说法正确的是( ) A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 【答案】A 【解析】A．生成物的总能量小于反应物时，反应向外释放能量，反应为放热反应，ΔH<0；生成物的总能量高于反应物时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0， A正确；B．在恒压条件下，化学反应的焓变(ΔH)数值上等于恒压反应热，B错误；C．有些反应的反应热不能通过实验直接测定，如碳不完全燃烧生成CO，C错误；D．当生成物的总焓高于反应物总焓时，反应需外界提供能量，反应为吸热反应，ΔH>0，D错误；故选A。 2．图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是(　　) A．ΔH1＜0 B．S(s)比S(g)稳定 C．ΔH1＞ΔH2 D．S(s)转化为S(g)是吸热过程 【答案】C 【解析】A．反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，S(g)＜0，A正确；B．物质的能量越低越稳定，S(s)比S(g)稳定，B正确；C．两个反应均为放热反应，焓变均小于0，根据纵坐标分析，S(g)绝对值大于S(g2的绝对值，ΔH1＜ΔH2，C错误；D．S(s)能量低于S(g)，S(s)转化为S(g)是吸热过程，D正确；故选C。 易错点02 燃烧热、中和热 【错因辨析】 (1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。 (2)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 【对点训练】 1．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)====CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】A项中H2SO4与Ba(OH)2反应除有H＋与OH－反应放热外，生成BaSO4沉淀亦放热，故ΔH＜2×(－57.3)kJ·mol－1；B项中甲醇未完全生成稳定的氧化物，H元素应生成H2O(l)；C项可表示为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，而水为气态，所以不是H2的燃烧热；D项燃烧热是指1 mol葡萄糖完全燃烧放出的热量，热化学方程式中C6H12O6(s)的化学计量数为，则ΔH＝－1 400 kJ·mol－1。 2．下列有关热化学方程式的评价合理的是(　　) 实验事实 热化学方程式 评价 A 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1 正确 B 醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 正确 C 160 g SO3与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)　ΔH=-130.3 kJ·mol-1 不正确；因为反应热ΔH=-260.6 kJ·mol-1 D 已知25 ℃、101 kPa下，120 g C(s)完全燃烧放出热量3935 kJ C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=393.5 kJ·mol-1 不正确；ΔH应为-393.5 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A项，因S、Ba2+生成BaSO4要放出热量，所以反应的ΔH<-114．6 kJ·mol-1；B项，醋酸是弱酸，电离时需要吸热，所以反应的ΔH大于-57．3 kJ·mol-1；C项，160 g SO3(2 mol)与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJ， 1 mol SO3与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量130.3 kJ。 易错点03 热化学方程式与化学(离子)方程式的4 个不同点 【错因辨析】 (1)热化学方程式一般不注明反应条件； (2)热化学方程式不标“↑”“↓”，也不用标明反应条件(如加热、高温、催化剂等)，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； (3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 (4)ΔH的单位为kJ·mol－1，注意“＋”“－”且与化学方程式一一对应。 (5)同素异形体之间转化的热化学方程式(如金刚石和石墨)除了要注明物质的聚集状态之外，还要注明物质的名称。(4)ΔH与反应的“可逆性”。可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 【对点训练】 1．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1 B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1 D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2；则ΔH1<ΔH2 【答案】D 【解析】表示氢气燃烧热时产物中的水应该为液态，且H2的化学计量数为1，故A错误；已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，则石墨能量较低、更稳定，故B错误；含20.0 g(即0.5 mol) NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，选项中没有标明物质的状态，故C错误；已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，完全反应放出的能量高，故ΔH1<ΔH2，故D正确。 2．下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是(　　) 选项 已知热化学方程式 有关描述或结论 A 3O2(g)===2O3(g)　ΔH＝＋242.6 kJ·mol－1 氧气的能量比臭氧的高 B C3H8(g)===C2H4(g)＋CH4(g)　ΔH＞0 丙烷比乙烯稳定 C NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ D ①2C(石墨，s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1； ②2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2 ΔH1＞ΔH2 【答案】A 【解析】由给出的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，A项错误；丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与生成物之一的稳定性，B项错误；由已知热化学方程式可知1 mol NaOH与HCl完全反应放出57.3 kJ热量，故含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量约为14.3 kJ，C项正确；ΔH1、ΔH2均小于0，燃烧越充分放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1＜ΔH2，D项错误。 易错点04 应用盖斯定律时要注意的问题 【错因辨析】 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 【对点训练】 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 【答案】C 【解析】A.由O2的气态分子变为气态原子，需要断裂分子中的化学键，要吸收能量，△H3>0，故A错误；B.根据盖斯定律可知，物质含有的能量只与物质的始态与终态有关，与反应途径无关，由物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，故B错误；C.根据物质转化关系图可得△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，因△H1>0、△H2>0、△H3>0、△H4>0，则△H6>△H5，故C正确；D.根据盖斯定律和转化关系图可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H1+△H2+△H3+△H4+△H5-△H6=0，故D错误；故选C。 2．氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＜0 B．一定条件下，气态原子生成1 mol H－X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH2=a kJ·molˉ1 C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大 D．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 【答案】B 【解析】A项，已知HF气体溶于水放热，则HF由溶液变为气体需要吸热，则其HF的ΔH1＞0，A错误； B项，一定条件下，气态原子生成1mol H-X键放出a kJ能量，则该条件下1mol HX(g)分解为1mol H(g)、1mol X(g)吸收热量a kJ，ΔH2=a kJ·molˉ1，B正确；C项，相同条件下，ΔH3＋ΔH4为气态氢原子变为溶液中氢离子的焓变，与HCl还是HI无关，C错误；D项，氯原子半径小于溴原子，H-Cl的键能更大，则相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的大，D错误；故选B。 易错点05 原电池及其工作原理 【错因辨析】 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 【对点训练】 1．如图所示的电池，盐桥由琼脂和饱和KCl溶液构成。下列有关说法正确的是( ) A．电池负极反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B．盐桥中K＋移向FeCl2溶液 C．当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少56 g D．电池总反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 【答案】D 【解析】该双液电池Fe为负极，失去电子，石墨为正极，得到电子；盐桥中的阳离子K＋朝正极移动，移向FeCl3溶液。Fe为负极，石墨为正极，电池负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；原电池中阳离子移向正极，石墨电极为正极，故盐桥中K＋移向FeCl3溶液，故B错误；当有6.02×1023个电子转移时，根据电池负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极减少28 g，故C错误；据分析，根据电荷守恒可得，电池总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故D正确。 2．铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是( ) A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu B．电池工作时，导线中电子流向为Zn→Cu C．正极反应为Zn-2e-=Zn2+，发生还原反应 D．电池工作时，盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动 【答案】C 【解析】在原电池中，若两金属做电极，一般活泼金属做负极，不活泼金属做正极。Ⅰ和Ⅱ两个原电池装置中，都是锌做负极，铜做正极。A项，原电池Ⅰ和Ⅱ中，Zn为负极，Cu为正极，CuSO4为电解质溶液，工作原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故A正确；B项，在原电池中，负极锌失去电子，经外电路流向正极铜，故B正确；C项，正极反应为Cu2++2e-=Cu，发生还原反应，故C错误；D项，在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，装置Ⅱ中，右侧烧杯中的铜为正极， 易错点06 原电池原理的四大应用 【错因辨析】 (1)加快氧化还原反应速率。一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 (2)比较金属活动性强弱。两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的活泼。 (3)用作金属的防护。使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的负极。 (4)设计制作化学电源 【对点训练】 1．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是( ) 装置 甲 乙 丙 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 A．装置甲溶液中的阴离子移向B极 B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C 【答案】C 【解析】A．在装置甲中金属A不断溶解，则A作原电池的负极，B作原电池的正极，在电解质溶液中，阴离子移向正电荷较多的A极，A错误；B．在乙中C电极的质量增加，则C电极为原电池的正极，B电极为原电池的负极，C电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B错误；C．在装置丙中，电极A上有气体产生，则A为原电池的正极，D为原电池的负极。负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，外电路中电子定向移动，在内电路中离子定向移动，电流的方向为正电荷移动方向。电流由正极经导线流向负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，C正确；D．在原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，根据装置甲可知金属活动性：A＞B；根据装置乙中现象，可知金属活动性：B＞C；根据装置丙的现象可知金属活动性：D＞A，故四种金属活动性由强到弱的顺序是：D＞A＞B＞C，D错误；故合理选项是C。 2．(2026·江苏南京高三模拟预测)一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2和O2。下列说法不正确的是( ) A．放电时电极A是负极 B．该电池不可选用含水电解液 C．充电时阳极发生的反应为：C+2Li2CO3-4e-=4Li++3CO2↑ D．该电池每放、充各4 mol电子一次，理论上能固定1molCO2 【答案】C 【解析】放电时，阳离子Li+从电极A移向电极B，电极A是负极，电极B是正极；充电时，电极A是阴极，电极B是阳极。A．放电时，阳离子Li+从电极A移向电极B，原电池阳离子移向正极，电极A是负极，A正确；B．Li是活泼碱金属，可与水剧烈反应，电解液不能含水，B正确；C．充电时，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2和O2，C不参加反应，发生的反应应该为：2Li2CO3-4e-=4Li++2CO2↑+O2↑，C不正确；D．放电时的总反应为：4Li+3CO2=C+2Li2CO3，每转移4 mol电子，固定3 molCO2；充电时的总反应为：2Li2CO34Li+2CO2↑+O2↑，每转移4 mol电子，释放2 molCO2；所以该电池每放、充各4 mol电子一次，理论上能固定1 molCO2，D正确；故选C。 易错点07 电解原理及规律 【错因辨析】 (1)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (2)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。 (3)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、A1等金属。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 【对点训练】 1．用惰性电极电解等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是( ) A．H2和Cl2 B．Ag和Cl2 C．H2和O2 D．Ag和O2 【答案】C 【解析】由于等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液发生反应生成硝酸钠和氯化银沉淀，故所得溶液为硝酸钠溶液，电解硝酸钠溶液相当于电解水型，含有H+、Na+两种阳离子，且放电的先后顺序为：H+、Na+，故阴极上首先发生的电极反应为：2H++2e-= H2↑，溶液中的阴离子有：OH-、NO3-，且放电的先后顺序为：OH-、NO3-，故阳极上首先发生的电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故用惰性电极电解AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是H2和O2；故选C。 2．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是( ) A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小 C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1：2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1：1 【答案】D 【解析】A项，电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓度增大，溶液的pH变小，故A错误；B项，电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的pH变大，故B错误；C项，电解硫酸钠溶液时，实质上是电解水，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2：1，故C错误；D项，电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1，故D正确；故选D。 易错点08 电解原理应用的四点注意事项 【错因辨析】 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【对点训练】 1．(2026·江苏省苏北七市(徐、连、淮、宿、通、扬、泰)联考·二模)一种电化学转化CO2的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a极为电源的负极 B．该装置使用K2CO3水溶液作电解质 C．阳极的电极反应式：CO32--4e-=CO2↑＋O2↑ D．电解过程中，电极消耗CO32-物质的量之比为2：1 【答案】D 【解析】装置为电解池装置，左侧电极上二氧化碳失去电子发生氧化反应，为阳极，则a为电源正极，右侧电极上二氧化碳得到电子被还原，为阴极，b为电源负极；A．a极为电源的正极，A错误；B．内电路中生成氧离子，则不是电解质的水溶液，B错误；C．左侧电极上碳酸根离子失去电子发生氧化反应，为阳极，反应为2CO32--4e-=2CO2↑＋O2↑，C错误；D．电解过程中，阳极反应为2CO32--4e-=2CO2↑＋O2↑，阴极反应为，结合电子守恒，电极经X、Y消耗CO32-物质的量之比为，D正确；故选D。 2．(2026·江苏南京外国语学校一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是 A．DSA电极与外接电源的负极连接 B．Cl-发生的电极反应为： C．降解过程中应该控制条件避免发生反应② D．1mol HO·和足量NH3反应，转移的电子数为2×6.02×1023 【答案】C 【解析】A．NH3在DSA电极转化为N2，氮元素从-3价升高为0价，被氧化，该电极是电解池的阳极，与外接电源的正极相连，故A错误；B．由图示知，Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为：2 Cl--2e-=Cl2↑，故B错误；C．反应②中NH3转化为NO3-，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以，降解过程中应该控制条件避免发生反应②，故C正确；D．羟基自由基中氧元素为-1价，其还原产物中氧元素为-2价，一个HO·可得到一个电子，1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023，故D错误；故选C。 易错点09 金属的腐蚀 【错因辨析】 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 (4)金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 【对点训练】 1．如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法正确的是( ) A．铁闸主要发生的是吸氢腐蚀 B．将铁闸与石墨相连可保护铁闸 C．铁腐蚀时的电极反应式：Fe-3e−=Fe3+ D．图中生成铁锈最多的是乙区域 【答案】D 【解析】A项，海水溶液为弱碱性，发生吸氧腐蚀，A错误；B项，将铁闸与石墨相连，铁比碳活泼，铁作负极失电子，可以加快海水对铁闸的腐蚀，B错误；C项，铁腐蚀时作负极失电子生成亚铁离子，电极反应式：Fe-2e−=Fe2+，C错误；D项， 在乙处，海水与氧气接触，与Fe最易形成原电池，发生的吸氧腐蚀的程度最大，生成铁锈最多，故D正确；故选D。 2．在一块打磨过的生铁片的表面滴加含K3[Fe(CN)6]的食盐水。下列说法错误的是 A．一段时间后，黄色溶液中出现蓝色沉淀 B．轻轻晃动液滴可以加快反应速率 C．反应中K3[Fe(CN)6]被氧化 D．可形成原电池，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋ 【答案】C 【解析】生铁片含有Fe和C，在含有K3[Fe(CN)6](黄色)的食盐水中会发生吸氧腐蚀，形成原电池，负极为Fe-2e-=Fe2+，然后发生K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色沉淀)，正极为O2+2H2O+4e-=4OH-。A．据分析，K3[Fe(CN)6]溶液为黄色，产物KFe[Fe(CN)6]为蓝色沉淀，A正确；B．轻轻晃动液滴能增加溶液中溶解的氧气量，氧气是吸氧腐蚀的反应物，反应物浓度升高，反应速率加快，B正确；C．反应中K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀，该过程没有化合价的改变，不是氧化还原反应，C错误；D．据分析，吸氧腐蚀为原电池，负极为Fe-2e-=Fe2+，D正确；故选C。 易错点10 金属的防护 【错因辨析】 (1)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 (2)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (3)两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 【对点训练】 1．(2026·湖北黄石高二期中)下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是( ) A．防腐效果：金属表面发蓝处理甲乙 B．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜或合金 C．图甲的防腐原理是外加电流法 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可能发生O2+2H2O+4e-=4OH- 【答案】D 【解析】图甲为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，它作为原电池的负极，失去电子被氧化，钢闸门作为原电池的正极被保护；图乙为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，钢闸门作为电解池的阴极被保护。A项，金属表面发蓝处理的防腐效果最弱，外加电流法(乙)的防腐效果通常优于牺牲阳极法(甲)，因此防腐效果排序应为乙 > 甲 > 金属表面发蓝处理，A错误；B项，图乙中，辅助阳极材料若选用铜或合金，铜或合金会在阳极失电子被氧化，无法持续起到辅助阳极的作用，理想的辅助阳极应是惰性材料，如石墨等，只传递电子，自身不被大量消耗，所以辅助阳极材料通常不选用铜或合金，B错误；C项，图甲为牺牲阳极的阴极保护法，C错误；D项，图乙中，钢闸门接电源负极，为阴极，发生还原反应，当外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的氧气也会竞争放电，故可发生：O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；故选D。 2．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A．该保护铁帽的方法是牺牲阳极法 B．正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．若用外加电流法保护铁帽，可使铁帽表面的腐蚀电流降至零或接近零而受到保护 D．把锌环换成锡环后，仍能防止铁帽被腐蚀 【答案】D 【解析】因Zn比Fe活泼，锌环与铁帽构成原电池时，锌环为负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的铁帽被保护起来，该保护铁帽的方法是牺牲阳极法。A项，由分析可知，该保护铁帽的方法是牺牲阳极法，A正确；B项，由分析可知，铁帽为正极，O2被还原生成生成OH-，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C项，外加电流法是通过外部电源将被保护金属(铁帽)作为阴极，强制电子流向被保护的铁冒，可使铁帽表面的腐蚀电流降至零或接近零而受到保护，C正确；D项，把锌环换成锡环后，因铁比锡活泼，构成原电池时，锡环作正极，铁帽作负极而被腐蚀，所以把锌环换成锡环后，不能防止铁帽被腐蚀，D错误；故选D。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题1 化学反应与能量 第一单元 化学反应的热效应 一、化学反应的焓变 1．体系、内能和焓 (1)体系和环境：被研究的_________称为体系，体系以外的_________称为环境或外界。 (2)内能： ①概念：物质的量确定的体系中，物质的各种_________称为内能。 ②内能的影响因素： 内能受_______、_______、物质的_________和_______的影响。状态发生改变时，内能就会发生变化。 ③内能的特点： 内能的绝对值_________测得，内能的_______可以通过变化过程中体系吸收(或放出)的热对内(或外)所做的功的形式表现出来。 (3)焓和焓变 ①焓是与_______有关的物理量，用符号_______表示。 ②焓的数值的_______称为焓变，用符号_______表示。 2．化学反应的焓变 (1)反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，_______或_______的热量称为化学反应的热效应，也称反应热。 (2)化学反应的焓变 ①概念：在_______条件下，化学反应过程中_______或_______的热称为反应的焓变。 ②焓变的符号：_______，常用单位：_________。 ③化学反应的焓变与_______、_______、反应物及生成物的_________等因素有关。 3．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的能量变化 若反应物的能量小于生成物的能量，则反应过程中_______能量；若反应物的能量大于生成物的能量，则反应过程中_______能量。 下图中，图1表示_______反应，图2表示_______反应。 　 (2)放热反应和吸热反应 _______热的反应称为吸热反应，吸热反应的ΔH>0。 _______热的反应称为放热反应，反热反应的ΔH<0。 4．记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①可燃物的_______ ②酸碱_______反应 ③金属与酸的_______反应 ④物质的_______氧化 ⑤_______反应 ⑥大多数_______反应 ①弱电解质的_______ ②盐类的_______反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ④C和_________、C和_________的反应 ⑤大多数_______反应 注意：物质在发生物理变化时，也会放出或吸收能量。 常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态 常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体 5．热化学方程式 (1)概念：热化学方程式是指能够表示_________的化学方程式。 (2)意义：热化学方程式不仅表示化学反应中的_______变化，也表示了_______变化。还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1表示的意义是在25 ℃、101 kPa下，1 mol 气态H2与 mol 气态O2反应生成_________时，_______的热量是285.8 kJ。 (3)热化学方程式的书写 ①标明反应物和生成物的_______、_______和_________。若不标明温度和压强，则表示在_______℃，_______kPa条件时的反应热。 ②标注反应物和生成物的_________，固态、液态、气态和溶液态分别用_______、_______、_______和_______表示。 ③化学式前面的化学计量数表示_________，可以用整数和_______表示。 ④同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的_______也不同。 ⑤在热化学方程式的右边注明ΔH的_______号(正号常省略)、_______和_______。 ⑥若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1， 则其逆反应的焓变ΔH =_________。 6．化学键与化学反应能量变化的关系 (1)化学反应能量变化的本质 ①化学反应中中的能量变化，本质上是由于化学变化中旧化学键断裂时_______的能量和新化学键形成时_______的能量不同造成的。 ②化学键与化学反应能量变化的关系 (2)用键能数据计算化学反应的反应热 用键能计算ΔH时，ΔH=_________的总键能—_________的总键能，其中： 各物质的键能=该物质的物质的量×_________数目之和。 二、反应热的测量与计算 1．反应热的测量 (1)实验原理 通过测定一定量的酸、 碱溶液在反应前后_______的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。 (2)实验装置(如图) (3)实验步骤 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录_______的温度(t1)。 ②另取一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，测量并记录_________溶液的温度(t2)。 ③将量筒中的氢氧化钠溶液_________盛有盐酸的简易量热计中，立即盖上_______。用__________________轻轻搅拌，并准确读出反应体系的_________(t3)。 (4)实验数据处理 假设溶液的比热与水的比热_______，溶液的密度与水的密度_______，忽略量热计的_______。 ①反应体系的温度变化：Δt =__________________/(℃) ②反应体系的热容：C=__________________/(J·℃-1) ③反应热ΔH=__________________/(kJ·mol-1) (5)反应热的测量实验要点 ①使用隔热层(碎泡沫塑料或纸条)及杯盖——减少_________。 ②量取反应物，测反应前温度——要用NaOH_______溶液、_______盐酸。 ③混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的_________。 ④重复实验_________次，减小系统误差。 2．中和反应反应热 (1)中和反应的反应热： ①概念：中和反应的反应热是指酸和碱在_______溶液中反应生成_______H2O(l)时的反应热，不同的酸和碱反应，中和热并不相同。 ②_______酸和_______碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋和1 mol OH－反应生成1 mol液态H2O，放出57.3 kJ的热量，表示为_____________________________________________。 (2)中和反应的反应热的实质 ①中和反应的反应热的实质是_________结合生成_______。若反应过程中有其他物质生成(如生成沉淀或难电离的其他物质等)，这部分反应热不应计在中和热内。 ②如使用浓硫酸或浓碱反应时，浓硫酸或碱稀释要_______热量，放出的热量_______；如使用弱酸或弱碱反应时，弱酸或弱碱电离_______，放出的热量_______。 3．反应热的计算——盖斯定律 (1)盖斯定律的内容 一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应_______。 应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的_______计算出来。 (2)盖斯定律的应用 利用已知反应焓变求未知反应焓变。 一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的_________而得到。 恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的_________和_________有关，而与反应的_______无关。如图所示： ΔH＝_________=__________________。 三、能源的充分利用 1．标准燃烧热和热值 (1)标准燃烧热 ①定义：在101 kPa下，_________物质_________的反应热。 ②单位：_________。 ③意义：如25 ℃、101 kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1的意义是： 101 kPa时，1mol CH4完全燃烧生成_________和_________时放出890.31 kJ的热量。 ④物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_________、氢元素转化为_________、碳元素转化为_________。 (2)热值 ①定义：在101 kPa，_______物质完全燃烧所放出的热量。 ②单位：_________。 ③热值与标准燃烧热的换算： 如甲烷的热值为55.6kJ·g-1，则甲烷的标准燃烧热为____________________________________。 2．能源的分类 (1)概念：能源是指能提供能量的自然资源。 (2)分类 ①按产生分类 分为一次能源和二次能源。 一次能源是指在自然界现成存在的能源，包括化石燃料(_______、_______、_______)、水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等。 二次能源是指由一次能源_______或_______转换成其他种类和形式的能量资源，包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。 一次能源又分为可再生能源(_______、_______及_________)和非再生能源(_______、_______、_______等)。 ②按污染分类 根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。 污染型能源包括_______、_______等，清洁型能源包括_______、_______、_________、风能以及核能等。 ③按使用类型分类 分为常规能源和新型能源。 常规能源包括_______资源和_______、_______、_______等。 新型能源包括_______、_______、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核电的核燃料等。 3．新能源 (1)新能源的特点 新能源应具有资源丰富、可再生、无污染或少污染等特点。 (2)能源的充分利用 ①构建清洁低碳、安全高效的能源体系。 ②新能源的开发：_________、_______、_______、地热能、海洋能和生物质能是最有希望的新能源。 第二单元 化学能与电能的转化 一、原电池的工作原理 1．铜锌原电池的工作原理 (1)实验探究铜锌原电池的工作原理 【实验1】向CuSO4溶液中加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度。 【实验2】将用导线与电流计相连接的锌片和铜片分别插入ZnSO4和CuSO4溶液中，将盐桥插入两只烧杯的电解质溶液中，观察实验现象；取出盐桥，再观察实验现象。 实验现象 实验结论 实验1 溶液的温度_______ Zn与CuSO4溶液反应放出_______ 实验2 插入盐桥：①锌片溶解，铜片加厚变亮 ②CuSO4溶液的颜色变_______ ③电流计指针发生_______ 有_______产生 取出盐桥：电流计指针不发生_______ 无_______产生 (2)实验结论： 实验1的能量变化的主要形式为_______能转化为_______能；实验2的能量变化的主要形式为_______能转化为_______能。 (3)铜锌原电池的工作原理 Zn片为_______极，电极反应式为Zn-2e-=_______，反应类型是_______反应。 Cu片为_______极，电极反应式为Cu2++2e-=_______，反应类型是_______反应。 总反应式为Zn+Cu2+=__________________ 电子的流动方向：_______片→导线→_______片。 盐桥中K+移向_________溶液，Cl-移向_________溶液。 2．原电池的工作原理 (1)原电池的构成 ①半电池 原电池由两个半电池组成，半电池包括_________和__________________。 ②电极材料 一般情况下，两个活泼性_______的电极，相对活泼的金属作_______极，较不活泼的金属(或导电的非金属)作_______极。 ③形成闭合回路 两个半电池通过_______和_______连接，形成闭合回路。 两个隔离的半电池通过_______连接起来，盐桥中通常是装有含_______饱和溶液的琼脂。 (2)原电池的工作原理 ①一般，原电池反应为_______的氧化还原反应，且ΔH_______0。 ②半反应：负极_______电子，发生_______反应；正极_______电子，发生_______反应。 ③电子流向：电子由_______经导线流向_______。 ④离子流向：盐桥中的_________流向正极，_________流向负极。 (3)盐桥的作用： ①将两个半电池隔开，提高电池_______。 ②避免还原剂和氧化剂直接接触，造成能量损耗，提高了电池的_______效率； ③原电池工作时，盐桥的存在，阴、阳离子分别移向两个半电池的电解质溶液中，分别中和过剩的电荷，使溶液保持_______，反应可以继续进行。 3．设计简单的原电池 (1)设计原电池的步骤 ①分析氧化还原反应的电子转移_______和_______； ②分别写出正、负极的电极反应式； ③根据电极反应式确定半电池的电极材料和电解质溶液： 电极材料：一般活泼金属作_______极，不活泼金属(或非金属导体)作_______极； 电解质溶液：负极电解液一般是_________对应的阳离子的溶液；正极电解液一般是_________对应的电解质溶液。 (2)设计原电池的要点 ①确定从理论上讲，任何一个_______的氧化还原反应都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。 ②正确分析氧化还原反应，找出氧化剂和还原剂、电子转移情况。 ③根据氧化剂和还原剂选择合适的电极材料和电解质溶液。 一般较活泼的金属作_______极，较不活泼的金属(或非金属导体)作_______极。 如果负极反应为金属失去电子的反应，则电极材料为_________，电解质溶液为_________的阳离子溶液；正极材料选用比负极金属_______的材料。 二、化学电源 1．一次电池 (1)碱性锌锰电池(干电池) 碱性锌锰电池的负极是_______，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－===_________； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===__________________； 特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。 (2)酸性锌锰电池(干电池) 酸性锌锰电池的负极是_______，正极是石墨棒，电解质是NH4Cl、ZnCl2 和H2O等，其电极反应如下： 总反应：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑。 负极：Zn－2e－ ===Zn2+； 正极：2MnO2 + 2NH4+ + 2e‾ = __________________； 特点：优点携带方便；缺点电量小，污染大。 (3)银锌电池(纽扣电池) 银锌电池的负极是_______，正极是_______，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。 2．二次电池 (1)二次电池的结构分析 (2)二次电池——充电电池或蓄电池 ①铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ①放电时的反应(原电池) 负极：Pb＋SO－2e－===_________； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===__________________。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：PbSO4＋2e－==__________________； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===__________________。 ②锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。其放电时电极反应式为 总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy， ①放电时的反应(原电池) 负极：LixCy－xe－===__________________； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===______________。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：xLi＋＋Cy+xe－===_________； 阳极：LiCoO2－xe－===__________________。 3． 燃料电池 特点 连续地将燃料和氧化剂的化学能_______转化为电能。电能转化率超过80％ 反应原理 燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧 正极 是_______或空气或O2与辅助气体 负极 为可燃物，如H2、、CO、NH3、N2N4、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)及其衍生物如醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)等 电解质 常有四种类型：酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响 书写 电极反应式 应先写出正极反应式，再将总反应式减去正极反应式就得负极反应式 整个过程须考虑一个重要的细节——电池工件的环境(如酸性电池、碱性电池、熔融氧化物电池、熔融碳酸盐电池、熔融硝酸盐电池等) 解题模板 解答燃料电池题目的几个关键点 ①要注意介质是什么，是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧化剂。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正、负极，同时分析该离子参与靠近一极的电极反应。 三、电解池的工作原理 1．电解熔融氯化钠的原理 (1)通电前，熔融NaCl中存在可以自由移动的_______、_______。 (2)通电后，阴、阳离子发生_______迁移，其中，Na+离子向_______极移动，发生_______反应； Cl－向_______极移动，发生_______反应。 (3)电极反应和电解反应： 阴极：2Na＋＋2e－=_______；阳极：2Cl－－2e－===_______。 电解反应：2NaCl_________ 2．电解和电解池 (1) 电解是在_______作用下，在两个电极上分别发生_______反应和_______反应的过程。 (2) 电解池是将_______能转化为_______能的装置。 (3)电极名称及反应类型 阴极：与电源_______相连的电极，发生_______反应； 阳极：与电源_______相连的电极，发生_______反应。 (4)电解池的构成条件 具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极)，插入_________溶液或熔融_________中，形成_________。 3．电解池的工作原理 (1)与电源_______极相连的电极为阳极，阳极发生_______反应；与电源_______极相连的电极为阴极，阴极发生_______反应。 (2)电子流向：负极→_______、阳极→_______。 (3)离子的移动方向：阳离子向_______移动，阴离子向_______移动。 4．电极反应规律 (1)阴极： 一般来说，无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序： (2)阳极： 溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料(电极为活性电极)本身失去电子被氧化而溶入溶液中。 阴离子放电顺序： 5．以惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 电解质溶液 电极反应特点 pH 变化 复原加入的物质 电解水型 含氧酸(如H2SO4) 阴极：4H＋＋4e－=_________ 阳极：2H2O-4e-=_________ _______ _______ 强碱(如NaOH) 阴极：4H2O+4e-=_________ 阳极：4OH－－4e－=_________ _______ _______ 活泼金属的含氧酸盐溶液(如Na2SO4) 阴极：4H2O+4e-=_________ 阳极：2H2O-4e-=_________ _______ _______ 电解电解质型 无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液(如HCl、CuCl2) 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 阴极：2H++2e-=_______、Cu2++2e-=_______ 阳极：2Cl--2e-=_______ _______ 电解质 _______、_______ 放H2生碱型 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阴极：2H2O+2e-=_________ 阳极：电解质阴离子放电2Cl--2e-=_______ _______ 无氧酸 _______ 放O2生酸型 不活泼金属的含氧酸盐溶液(如AgNO3、CuSO4) 阴极：电解质阳离子放电 Ag++e-=_______、Cu2++2e-=_______ 阳极：2H2O-4e-=_________ _______ 金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐 4．根据实验现象判断阴、阳极和电极产物 实际题目中往往不给出电解池的电源，而是给出一些实验现象，据此先判断出是何种离子放电，从而确定出电源的正负极和电解池的阴阳极，并进行有关问题的分析。 (1)滴入酚酞试剂显红色的一极(说明H+放电显碱性)是_______极，接电源的_______极。 (2)滴入石蕊试剂显红色的一极(说明OH-放电显酸性)是_______极，接电源的_______极。 (3)电极增重的一极(说明不活泼金属离子放电析出金属)是_______极，接电源的_______极。 四、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应和电解反应 阳极：优先放电的离子：_______，电极反应式：2Cl--2e-=_______，反应类型：_______反应。 阴极：优先放电的离子：H2O电离出的_______，电极反应式：2H2O+2e-=__________________ ，反应类型：_______反应。 电解方程式：2NaCl+2H2O__________________。 (2)电解过程中，阳极室_______离子浓度减小，_______离子通过阳离子交换膜进入阴极室，NaCl溶液浓度变小；阴极室_______离子浓度增大，形成NaOH浓溶液。 (3)阳极产物为_______，阴极产物为：_________、_______。 (4)阳离子交换膜的作用 ①防止阴极区的OH-进入阳极区，OH-与Cl2的反应方程式为Cl2+2NaOH=__________________。 ②防止H2与Cl2混合发生_______。 2．铜的电解精炼 粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。 (1)电解池的构成：用_______作阳极，用_______作阴极，用硫酸酸化的__________________作电解质溶液。 (2)电极反应式 阳极反应式：__________________、Zn -2e-= Zn2+、Fe-2e-= Fe2+等。 阴极反应式：__________________。 (3)电解精炼铜的工作原理 ①阳极反应：金属铜和比铜活泼的_______、_______等金属转化为阳离子进入溶液中，不如铜活泼的_______、_______等在阳极沉积下来，形成阳极泥。 ②阴极反应：溶液中的Cu2+比Zn2+、Fe2+等离子优先_______电子，成为金属铜析出。 ③电解质溶液中Cu2+浓度先_______后_______。 3．电镀 (1)概念：应用电解的原理在_________或_________表面镀上一薄层_________或_______的过程。 (2)目的：①提升_______和增加_________；②增强材料的_________能力，防止金属_______。 (3)镀层金属通常是一些_________的金属或合金。 (4)电镀池的构成 通常用__________________为阴极，以_________为阳极，用含有__________________的溶液作电解质溶液。 (5)基础实验——铁钉镀锌 ①镀件的处理：铁钉依次用用细砂纸打磨、__________________浸泡、_________浸泡、稀硝酸浸泡，并洗净。 ②电镀操作：_______作阳极，_______作阴极。 ③电极反应 阳极：Zn-2e-==_______ 阴极：Zn+2e-===_______ (6)电镀银的工作原理 ①电极反应式 阴极：Ag＋＋e－===_______；阳极：Ag－e－===_______。 ②可观察到的现象是待镀金属表面镀上一层光亮的_______，阳极上的_______不断溶解。 ③含银离子的溶液浓度的变化是_______。 第三单元 金属的腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念：_______或_______与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象叫做金属的腐蚀。 (2)金属腐蚀的分类 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 ①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生_________反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：__________________或_______发生_________反应，使_________的金属失去电子而引起的腐蚀。 在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 2．钢铁的电化学腐蚀 (1)实验探究——钢铁的电化学腐蚀原理 ①向铁粉中加入碳粉的目的是碳作原电池的_______； ②实验现象：铁粉变成_______色，a装置右边的小试管中液面_______；b装置中右边小试管中液面_______。 (2)钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如下图所示： ①钢铁的吸氧腐蚀： 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生_______腐蚀。 负极反应式：2Fe - 4e-= _________；正极反应式：O2 + 2H2O + 4e- = ________。 总反应式：2Fe+O2+2H2O=_________。 Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+2H2O+O2=_________，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。 ②钢铁的析氢腐蚀： 当钢铁表面的电解质溶液_______较强时，腐蚀过程中有_______放出。其中，Fe是_______极，C是_______极。 负极反应式：Fe - 2e-=_______；正极反应式：2H＋＋2e－=_______。 总反应式：Fe+2H+=_________。 随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。 二、金属的电化学防护 1．金属的防护方法 (1)在金属表面覆盖保护层，如在钢铁表面__________________、覆盖_______、镀__________________等。 (2)改变金属组成或结构，如制成_______。 (3)利用_________原理来保护金属，防止金属腐蚀。 2．金属的电化学防护 金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 (1)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作_______(_______)，在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的_______(_______)的金属不易被腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的钢铁设备作为阴极，另加_________作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。 通电后，电子流向被保护的钢铁设备，从而抑制钢铁_________，阻止钢铁被腐蚀。 3．金属腐蚀原理的应用 (1)将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面产生一层致密的氧化铝膜，从而阻止铝进一步被氧化。可以用_________运输冷的浓硝酸或浓硫酸。 (2)铁在NaOH和NaNO2的混合液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层__________________，可防止铁被腐蚀。 (3)生活中常用的“暖宝宝”是利用_________原理制造的。 三、金属的腐蚀的比较 1．影响金属腐蚀的因素 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。 (1)就金属本性来说，金属越活泼，越_______失去电子而被腐蚀。 (2)介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在_______的空气中，接触_________气体或_________溶液，都容易被腐蚀。 2．钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是_________被氧化。 3．影响金属腐蚀速率的因素 (1)电解时阳极腐蚀速率_______；电流越大腐蚀速率_______。 (2)发生原电池反应产生的腐蚀，电解质溶液的浓度越大，腐蚀速率_______；两种金属的活动性差别越大，腐蚀速率_______。 (3)化学腐蚀比电化学腐蚀的速率_______。 (4)电解产生的腐蚀比原电池产生的腐蚀速率_______。 易错点01 焓变、反应热 【错因辨析】 (1)焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。 (2)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 (3)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (4)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (5)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (6)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 【对点训练】 1．下列关于反应热和焓变的说法正确的是( ) A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0 B．任何条件下，焓变完全等于反应热 C．所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得 D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0 2．图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。下列说法错误的是(　　) A．ΔH1＜0 B．S(s)比S(g)稳定 C．ΔH1＞ΔH2 D．S(s)转化为S(g)是吸热过程 易错点02 燃烧热、中和热 【错因辨析】 (1)中和热、燃烧热的焓变均为负值。 (2)当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。 【对点训练】 1．下列关于热化学反应的描述中正确的是(　　) A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)====CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1 C．已知2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1，则H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol－1 D．葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol－1，则C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 400 kJ·mol－1 2．下列有关热化学方程式的评价合理的是(　　) 实验事实 热化学方程式 评价 A 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。稀硫酸与稀氢氧化钡溶液混合 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1 正确 B 醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 正确 C 160 g SO3与适量水恰好完全反应生成H2SO4，放出热量260.6 kJ SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)　ΔH=-130.3 kJ·mol-1 不正确；因为反应热ΔH=-260.6 kJ·mol-1 D 已知25 ℃、101 kPa下，120 g C(s)完全燃烧放出热量3935 kJ C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=393.5 kJ·mol-1 不正确；ΔH应为-393.5 kJ·mol-1 易错点03 热化学方程式与化学(离子)方程式的4 个不同点 【错因辨析】 (1)热化学方程式一般不注明反应条件； (2)热化学方程式不标“↑”“↓”，也不用标明反应条件(如加热、高温、催化剂等)，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； (3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 (4)ΔH的单位为kJ·mol－1，注意“＋”“－”且与化学方程式一一对应。 (5)同素异形体之间转化的热化学方程式(如金刚石和石墨)除了要注明物质的聚集状态之外，还要注明物质的名称。(4)ΔH与反应的“可逆性”。可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 【对点训练】 1．下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol－1 B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1 D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2；则ΔH1<ΔH2 2．下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是(　　) 选项 已知热化学方程式 有关描述或结论 A 3O2(g)===2O3(g)　ΔH＝＋242.6 kJ·mol－1 氧气的能量比臭氧的高 B C3H8(g)===C2H4(g)＋CH4(g)　ΔH＞0 丙烷比乙烯稳定 C NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　 ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 含10.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ D ①2C(石墨，s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1； ②2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2 ΔH1＞ΔH2 易错点04 应用盖斯定律时要注意的问题 【错因辨析】 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 【对点训练】 1．Li/Li2O体系的能量循环图如图所示。下列说法正确的是(　　) A．△H3<0 B．△H3+△H4+△H5=△H6 C．△H6>△H5 D．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0 2．氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是( ) A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＜0 B．一定条件下，气态原子生成1 mol H－X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH2=a kJ·molˉ1 C．相同条件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大 D．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小 易错点05 原电池及其工作原理 【错因辨析】 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 【对点训练】 1．如图所示的电池，盐桥由琼脂和饱和KCl溶液构成。下列有关说法正确的是( ) A．电池负极反应：Fe2＋－e－===Fe3＋ B．盐桥中K＋移向FeCl2溶液 C．当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少56 g D．电池总反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 2．铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是( ) A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu B．电池工作时，导线中电子流向为Zn→Cu C．正极反应为Zn-2e-=Zn2+，发生还原反应 D．电池工作时，盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动 易错点06 原电池原理的四大应用 【错因辨析】 (1)加快氧化还原反应速率。一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 (2)比较金属活动性强弱。两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的活泼。 (3)用作金属的防护。使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的负极。 (4)设计制作化学电源 【对点训练】 1．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是( ) 装置 甲 乙 丙 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 A．装置甲溶液中的阴离子移向B极 B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C 2．(2026·江苏南京高三模拟预测)一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2和O2。下列说法不正确的是( ) A．放电时电极A是负极 B．该电池不可选用含水电解液 C．充电时阳极发生的反应为：C+2Li2CO3-4e-=4Li++3CO2↑ D．该电池每放、充各4 mol电子一次，理论上能固定1molCO2 易错点07 电解原理及规律 【错因辨析】 (1)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (2)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。 (3)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、A1等金属。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 【对点训练】 1．用惰性电极电解等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是( ) A．H2和Cl2 B．Ag和Cl2 C．H2和O2 D．Ag和O2 2．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是( ) A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小 C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1：2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1：1 易错点08 电解原理应用的四点注意事项 【错因辨析】 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【对点训练】 1．(2026·江苏省苏北七市(徐、连、淮、宿、通、扬、泰)联考·二模)一种电化学转化CO2的装置如图所示。下列说法正确的是 A．a极为电源的负极 B．该装置使用K2CO3水溶液作电解质 C．阳极的电极反应式：CO32--4e-=CO2↑＋O2↑ D．电解过程中，电极消耗CO32-物质的量之比为2：1 2．(2026·江苏南京外国语学校一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是 A．DSA电极与外接电源的负极连接 B．Cl-发生的电极反应为： C．降解过程中应该控制条件避免发生反应② D．1mol HO·和足量NH3反应，转移的电子数为2×6.02×1023 易错点09 金属的腐蚀 【错因辨析】 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 (4)金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 【对点训练】 1．如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法正确的是( ) A．铁闸主要发生的是吸氢腐蚀 B．将铁闸与石墨相连可保护铁闸 C．铁腐蚀时的电极反应式：Fe-3e−=Fe3+ D．图中生成铁锈最多的是乙区域 2．在一块打磨过的生铁片的表面滴加含K3[Fe(CN)6]的食盐水。下列说法错误的是 A．一段时间后，黄色溶液中出现蓝色沉淀 B．轻轻晃动液滴可以加快反应速率 C．反应中K3[Fe(CN)6]被氧化 D．可形成原电池，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2＋ 易错点10 金属的防护 【错因辨析】 (1)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 (2)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (3)两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 【对点训练】 1．(2026·湖北黄石高二期中)下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法正确的是( ) A．防腐效果：金属表面发蓝处理甲乙 B．图乙中，辅助阳极材料通常选用铜或合金 C．图甲的防腐原理是外加电流法 D．图乙中，外加电压偏高时，钢闸门表面可能发生O2+2H2O+4e-=4OH- 2．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A．该保护铁帽的方法是牺牲阳极法 B．正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．若用外加电流法保护铁帽，可使铁帽表面的腐蚀电流降至零或接近零而受到保护 D．把锌环换成锡环后，仍能防止铁帽被腐蚀 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $