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1、第5讲 电化学原理及应用一、原电池和电解池1.原电池:(1)上述装置中能形成原电池的是__,该原电池工作时,负极发生_________,电极反应式为______________;正极发生__________,电极反应式为_______________;电池总反应式为___________________。(2)以KOH溶液为电解质溶液,构成氢氧燃料电池的反应原理为2H2+O2====2H2O,其中负极反应式为___________________;正极反应式为__________________;以酸性溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池:负极反应为_________
2、_____;正极反应为_________________。B氧化反应Cu-2e-====Cu2+还原反应2Ag++2e-====2AgCu+2Ag+====Cu2++2Ag2H2+4OH--4e-====4H2O2H2O+O2+4e-====4OH-2H2-4e-====4H+O2+4H++4e-====2H2O2.电解池:(1)电解时,a极是___极;电极反应式为_______________;b极发生_____反应,电极反应式为_________________;电解总反应离子方程式为____________________________。阴2H++2e-==
3、==H2↑2Cl--2e-====Cl2↑2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑电解====氧化(2)电解完成后,若溶液的体积为1L,整个电解过程中共转移0.1mole-,则溶液的pH为___,若使电解质溶液复原,需通入氯化氢的物质的量为____mol。(3)若用该装置给铁钉镀铜,则应用铜作_____,用铁钉作_____,电解质溶液应为_____溶液。130.1阳极阴极CuSO4二、金属的腐蚀与防护1.电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例):对比内容析氢腐蚀吸氧腐蚀条件________________________________________________负极
4、反应______________________________正极反应_________________________________总反应_________________________________________表面水膜酸性较强表面水膜酸性很弱,呈中性或碱性Fe-2e-====Fe2+2Fe-4e-====2Fe2+2H++2e-====H2↑O2+2H2O+4e-====4OH-Fe+2H+====Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)22.金属的电化学防护:(1)牺牲阳极的阴极保护法:如图,保护铁,铁作___极,锌作___极。
5、(2)外加电流的阴极保护法:外加直流电源,使被保护金属与电源的___极相连。正负负(1)(2013·北京高考)钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e-====Fe3+。()分析:铁被腐蚀时,作负极被氧化,反应为Fe-2e-====Fe2+。(2)(2013·北京高考)水中的钢闸门连接电源的负极,使用的是外加电流的阴极保护法。()分析:钢闸门和电源的负极相连,作电解池的阴极被保护,称为外加电流的阴极保护法。×√(3)(2013·江苏高考)电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极。()分析:电解精炼铜时,用纯铜作阴极,电极反应为Cu2++2e-====Cu。(4
6、)(2013·安徽高考)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。()分析:工业上通过电解熔融氯化钠制备钠和氯气,反应为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,电解NaCl溶液的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。××电解====电解====(5)(2012·福建高考)Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)通过盐桥构成的原电池装置中,Cu电极上发生氧化反应。()分析:Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)电池中,Cu作正极,发生还原反应;要注意判断原电池装置中正、负极及明确两极发生的反应类型。(6)(2012·四川高考)乙醇酸性燃料电池的负极反应式为
7、CH3CH2OH+H2O-4e-====CH3COOH+4H+,电池工作时,电解质溶液中的H+向负极移动。()分析:原电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。××(7)(2012·江苏高考)Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的正极材料。()分析:锌锰干电池中,锌失去电子被氧化,作电池的负极材料。(8)(2012·山东高考)电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需转移NA个电子。()分析:电解NaCl溶液的阴极反应式为2H++2e-====H2↑,故生成1molH2时转移2NA个电子。××(9)(2012·山东高考)以C
