《（通用版）高考化学一轮复习第六章化学反应与能量6.6化学能与电能（4）电化学原理的综合应用（过综合）学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）高考化学一轮复习第六章化学反应与能量6.6化学能与电能（4）电化学原理的综合应用（过综合）学案（含解析）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6课时化学能与电能(4)电化学原理的综合应用(过综合)考点一金属的腐蚀与防护1金属的腐蚀(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。(2)金属腐蚀的类型化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质Mne=MnMne=Mn现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2
2、O4e=4OH总反应式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈)(3x)H2O。2金属的防护(1)改变金属的内部结构可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金。(2)覆盖保护层可以通过喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离。(3)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理负极比被保护金属活泼的金属正极被保护的金属设备外加电流的阴极保护法电解原理阴极被保护的金属设备阳极惰性金属考法精析考法一金属腐蚀的规律典例1如图所示，各烧杯中盛海水，铁在其中被
3、腐蚀的速度由快到慢的顺序为()ABC D解析是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢，其电极反应式：负极Fe2e=Fe2，正极2H2OO24e=4OH。、均为原电池，中Fe为正极，被保护；、中Fe为负极，均加快了Fe的腐蚀，但Fe和Cu的金属活动性差别大于Fe和Sn的，故FeCu原电池中Fe腐蚀的较快。是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极，加快了Fe的腐蚀。是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。答案C备考方略判断金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀由快到慢：电解池原理引起的腐
4、蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，腐蚀由快到慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中(浓度相同)。(3)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，二者形成原电池时，较活泼的金属腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。考法二金属腐蚀的类型典例2一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeO下列说法错误的是()A当pH4时，碳钢主要发生析氢腐蚀B当pH6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀C当pH14时，正极反应为O2 4H 4e=2H2OD在煮沸除氧气后的
5、碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓解析当溶液呈较强的碱性时，碳钢主要发生的是吸氧腐蚀，其正极反应为O22H2O4e=4OH，C项错误。答案C考法三金属的防护措施典例3(2018北京高考)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A对比，可以判定Zn保护了FeB对比，K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用的方法D将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼解析实验中加入K3Fe(CN)6，溶液无变化，说明溶液中没有Fe2；实验中加入K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀，说明溶
6、液中有Fe2，A项正确；对比可知，中K3Fe(CN)6可能将Fe氧化成Fe2，Fe2再与K3Fe(CN)6反应生成蓝色沉淀，B项正确；由以上分析可知，验证Zn保护Fe时，可以用做对比实验，不能用的方法，C项正确；K3Fe(CN)6可将单质铁氧化为Fe2，Fe2与K3Fe(CN)6生成蓝色沉淀，附着在Fe表面，无法判断铁比铜活泼，D项错误。答案D综合训练1(2017全国卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸
7、铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：选C依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)，接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。2某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2遇K3Fe(CN)6溶液呈蓝色)。下列说法不合理的是()A区Cu电极上产生气泡，Fe电极
8、附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀B区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色，Fe被腐蚀C区Zn电极的电极反应式为Zn2e=Zn2，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液未出现蓝色，Fe被保护D区Zn电极的电极反应式为2H2O2e=H22OH，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色，Fe被腐蚀解析：选A区发生吸氧腐蚀，Cu为正极，电极反应式为O22H2O4e=4OH，Cu电极上不产生气泡，A项错误；区Cu为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，Cu电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被腐蚀，电极反应式为F
9、e2e=Fe2，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色，B项正确；区Zn为负极，电极反应式为Zn2e=Zn2，Fe为正极，被保护，C项正确，区Zn为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，Fe作阳极，被腐蚀，电极反应式为Fe2e=Fe2，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液出现蓝色，D项正确。考点二串联电池1有外接电源电池类型的判断方法有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池。如：则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。2无外接电源电池类型的判断方法(1)直接判断非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所
10、示：A为原电池，B为电解池。(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种活泼性不同的金属电极或一种金属电极和一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，A为电解池。(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、
11、C极发生氧化反应。典例某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，下列说法正确的是()A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu解析带盐桥的、装置构成原电池，为负极，为正极，装置为电解池。A项，电子移动方向：电极电极，电流方向与电子移动方向相反，正确；B项，原电池负极在工作中发生氧化反应，错误；C项，原电池正极上发生还原反应，Cu2在电极上得电子，生成Cu，该电极质量逐渐增大，错误；D项，电解池中阳极为活性电极时，电极本身被氧化，生成的离子进入溶液中，因为电极为正极，因此电极为电解池的阳极，其电极反应式为Cu2e=Cu2，错误。答案A
12、备考方略串联类电池的解题流程综合训练1用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO4的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()A电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)Cc、d电极产生气体的物质的量之比为12DX极为负极解析：选Aa极质量增加，即析出了 Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为
13、阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为21。2如图X是直流电源。Y槽中 c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)电源上b为_极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。Z槽中e为_极。连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(填“”或“”)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y槽中总反应的化学方程式：_。写出Z槽中e极上反应的电极反应式： _。解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为 2H2O2e=H22OH，c 为阳极，电极反应式为 2Cl2e=Cl2，Y槽电解NaCl溶液的总反应方程式为 2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z槽中f为阴极，e为阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。答案：(1)负阳 (2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2考点三电化学定量计算电化学的反应是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质的量相等，无论是
