思考:将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
八、金属的腐蚀与防护
1.析氢腐蚀:①条件:。
②电极反应:负极: 。正极: _ __。
总反应: 。
(2)吸氧腐蚀:①条件:
②电极反应:负极: 。正极: 。
总反应: 。
九、电极反应的书写
1.普通单液电池:
2.带盐桥的原电池:
例:控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-
2Fe2++I2判断不正确的是
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙
中石墨电极为负极
3.吸氧腐蚀的原电池:
例:我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,它以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。则;
(1)该电源负极材料为;正极材料为。
(2)负极反应为。(3)正极反应为 总反应为:
4、燃料电池:
氢氧燃料电池:(1)
(2)碱性条件:
甲烷燃料电池:(1)酸性条件:
(2)碱性条件:
(3)固体氧化物:
(4)熔融碳酸盐:
例:一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ( )
A.CH3OH(g) + O2(g) -2e- H2O(l) + CO2(g) + 2H+(aq)
B.O2(g) + 4H+(aq) + 4e-2H2O(l)
C.CH3OH(g) + H2O(l) -6e- CO2(g) + 6H+(aq)
D.O2(g) + 2H2O(l) + 4e-4OH-
例:以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。负极反应为 ;正极反应为 ;电池反应方程式为 ;放电时,CO32- 移向电池的(填“正”或“负”)极。
5.充放电电池:
铅蓄电池:反应原理: 。
负极反应: 。正极反应: 。 例:关于铅蓄电池的说法正确的是 ( )
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+ SO42e-(aq)= PbSO4(s)
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板 C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e- = Pb(s)+ SO42e-(aq)
例:新型高能钠-硫电池以熔融的钠、硫为电极,以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电
时为原电池,充电时为电解池,反应原理为:2Na+xS Na2Sx。
(1)放电时Na发生 反应,S作 极。 (2)放电时负极反应为 ;
(3)充电时Na所在电极与直流电源的 极相连。充电时阳极反应为 。
6.碱性锌锰电池 (Zn|KOH|MnO2)
负极反应 :
正极反应 :
总反应:
练习:
1.下列制氢气的反应速率最快的是
A. 纯锌和1mol/L 硫酸; B. 纯锌和18 mol/L 硫酸;
C. 粗锌和 1mol/L 盐酸; D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
2.镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法不正确的是
A.此燃料电池的总反应为:Mg+H2O2 = Mg(OH)2
+- B.正极发生的电极反应为:H2O2+2H+2e=2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH增大
+ D.电池工作时,溶液中的H向正极移动
3.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为
KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O
有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e— + OH- == NiOOH + H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。
D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
-4. 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e
++H2O=CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是
+A、检测时,电解质溶液中的H向负极移动
B、若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C、电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
--D、正极上发生的反应是:O2+4e+2H2O=4OH
5.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
--A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e=4OH
-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH-3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
6.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
--B.电池放电时,负极反应为 Fe+2OH-2e===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
--D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH-2e ===Ni2O3+3H2O
7.结合图示判断,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===Fe2 -+
C.Ⅰ 和 Ⅱ 中正极反应均是O2+2H2O+4e===4OH
D.Ⅰ 和 Ⅱ 中分别加入少量NaOH溶液,均有蓝色沉淀
8.[双选题]根据下图,下列判断中正确的是( )
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H+2e===H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl-2e===Cl2
9. 如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,
电流计中有电流通过,则下列说法正确的是 ( )
A.锌片是负极
B.两个铜片上都发生氧化反应
C.石墨是阴极
D.两个番茄都形成原电池
10.下列有关电池的说法不正确的是 ( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向
锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 --+---
11.根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是 ( )
A.2Ag(s)Cd(aq)2Ag(aq)Cd(S)
B.Co(aq)Cd(s)Co(s)Cd(aq)
C.2Ag(aq)Cd(S)2Ag(s)Cd(aq)
D.2Ag(aq)Co(s)2Ag(s)Co(aq)
12.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料
—电池。完成有关电极及电池方程式 负极:2CO+2CO32- —4e== 4CO2
正极: 总反应式
14.用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为: 222222+M ①电池放电时,负极的电极反应式为_________________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为______________
15、市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。
1) “热敷袋”是利用 放出热量。
2)炭粉的主要作用是 。
3)加入氯化钠的主要作用是 。
4)木屑的作用是 。
16、Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是__________。电池工作时,电子流向__________(填“正极”或“负极”)。
+(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是
+__________。欲除去Cu2,最好选用下列试剂中的__________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是__________。若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为__________g。
思考:将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
八、金属的腐蚀与防护
1.析氢腐蚀:①条件:。
②电极反应:负极: 。正极: _ __。
总反应: 。
(2)吸氧腐蚀:①条件:
②电极反应:负极: 。正极: 。
总反应: 。
九、电极反应的书写
1.普通单液电池:
2.带盐桥的原电池:
例:控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-
2Fe2++I2判断不正确的是
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙
中石墨电极为负极
3.吸氧腐蚀的原电池:
例:我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,它以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。则;
(1)该电源负极材料为;正极材料为。
(2)负极反应为。(3)正极反应为 总反应为:
4、燃料电池:
氢氧燃料电池:(1)
(2)碱性条件:
甲烷燃料电池:(1)酸性条件:
(2)碱性条件:
(3)固体氧化物:
(4)熔融碳酸盐:
例:一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ( )
A.CH3OH(g) + O2(g) -2e- H2O(l) + CO2(g) + 2H+(aq)
B.O2(g) + 4H+(aq) + 4e-2H2O(l)
C.CH3OH(g) + H2O(l) -6e- CO2(g) + 6H+(aq)
D.O2(g) + 2H2O(l) + 4e-4OH-
例:以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。负极反应为 ;正极反应为 ;电池反应方程式为 ;放电时,CO32- 移向电池的(填“正”或“负”)极。
5.充放电电池:
铅蓄电池:反应原理: 。
负极反应: 。正极反应: 。 例:关于铅蓄电池的说法正确的是 ( )
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+ SO42e-(aq)= PbSO4(s)
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板 C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e- = Pb(s)+ SO42e-(aq)
例:新型高能钠-硫电池以熔融的钠、硫为电极,以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电
时为原电池,充电时为电解池,反应原理为:2Na+xS Na2Sx。
(1)放电时Na发生 反应,S作 极。 (2)放电时负极反应为 ;
(3)充电时Na所在电极与直流电源的 极相连。充电时阳极反应为 。
6.碱性锌锰电池 (Zn|KOH|MnO2)
负极反应 :
正极反应 :
总反应:
练习:
1.下列制氢气的反应速率最快的是
A. 纯锌和1mol/L 硫酸; B. 纯锌和18 mol/L 硫酸;
C. 粗锌和 1mol/L 盐酸; D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
2.镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法不正确的是
A.此燃料电池的总反应为:Mg+H2O2 = Mg(OH)2
+- B.正极发生的电极反应为:H2O2+2H+2e=2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH增大
+ D.电池工作时,溶液中的H向正极移动
3.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为
KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd + 2NiOOH + 2H2O
有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2 -e— + OH- == NiOOH + H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。
D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
-4. 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e
++H2O=CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是
+A、检测时,电解质溶液中的H向负极移动
B、若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C、电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
--D、正极上发生的反应是:O2+4e+2H2O=4OH
5.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
--A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e=4OH
-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH-3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
6.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
--B.电池放电时,负极反应为 Fe+2OH-2e===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
--D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH-2e ===Ni2O3+3H2O
7.结合图示判断,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===Fe2 -+
C.Ⅰ 和 Ⅱ 中正极反应均是O2+2H2O+4e===4OH
D.Ⅰ 和 Ⅱ 中分别加入少量NaOH溶液,均有蓝色沉淀
8.[双选题]根据下图,下列判断中正确的是( )
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H+2e===H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl-2e===Cl2
9. 如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,
电流计中有电流通过,则下列说法正确的是 ( )
A.锌片是负极
B.两个铜片上都发生氧化反应
C.石墨是阴极
D.两个番茄都形成原电池
10.下列有关电池的说法不正确的是 ( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向
锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 --+---
11.根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是 ( )
A.2Ag(s)Cd(aq)2Ag(aq)Cd(S)
B.Co(aq)Cd(s)Co(s)Cd(aq)
C.2Ag(aq)Cd(S)2Ag(s)Cd(aq)
D.2Ag(aq)Co(s)2Ag(s)Co(aq)
12.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料
—电池。完成有关电极及电池方程式 负极:2CO+2CO32- —4e== 4CO2
正极: 总反应式
14.用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为: 222222+M ①电池放电时,负极的电极反应式为_________________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为______________
15、市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。
1) “热敷袋”是利用 放出热量。
2)炭粉的主要作用是 。
3)加入氯化钠的主要作用是 。
4)木屑的作用是 。
16、Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是__________。电池工作时,电子流向__________(填“正极”或“负极”)。
+(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是
+__________。欲除去Cu2,最好选用下列试剂中的__________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是__________。若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为__________g。