1.要有活動性不同的兩個電極(一種金屬與另一種金屬或石墨或不溶性的金屬氧化物); 2.要有電解質溶液; 3.兩電極浸入電解質溶液且用導線連接或直接接觸。 1.確定原電池電極名稱的方法 方法一:根據電極材料的性質確定。通常是 (1)對于金屬——金屬電極,活潑金屬是負極,不活潑金屬是正極; (2)對于金屬——非金屬電極,金屬是負極,非金屬是正極,如干電池等; (3)對于金屬——化合物電極,金屬是負極,化合物是正極。 方法二:根據電極反應的本身確定。 失電子的反應→氧化反應→負極;得電子的反應→還原反應→正極。 2.確定電解(鍍)池電極名稱的方法 方法一:與外電源正極連接的一極是陽極、與負極連接的一極是陰極。 方法二:電極上發(fā)生氧化反應的是陽極,發(fā)生還原反應的是陰極。 1.可設計成原電池的反應一般應滿足如下條件: (1)反應放熱;(2)屬于氧化還原反應。 2.步驟 首先標明電子轉移方向,根據電子轉移方向判斷正負極材料——失電子的為負極,得電子的為正極,其次選擇相應的物質構成兩個半電池——失電子金屬和對應的產物構成一個半電池、得電子的離子和一較不活潑的金屬或石墨構成另一半電池,最后用鹽橋和導線組成閉合回路。 例如:將Fe+2FeCl3=3FeCl2設計成原電池裝置 分析:Fe作負極,FeCl3作電解液,可設計成如下兩種裝置: 1.金屬腐蝕的實質:金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。 2.金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。 3.化學腐蝕實質:金屬和非電解質或其他物質相接觸直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產生。 4.電化學腐蝕實質:不純金屬或合金在電解質溶液中發(fā)生原電池反應。電化學腐蝕過程有電流產生。 5.腐蝕的常見類型 (1)析氫腐蝕:在酸性條件下,正極發(fā)生2H++2e-==H2↑反應。 (2)吸氧腐蝕:在極弱酸或中性條件下,正極發(fā)生2H2O+O2+4e-==4OH-反應。 6.在同一電解質溶液中,金屬腐蝕的快慢可用下列關系判斷:電解原理引起的腐蝕>原電池引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。 原電池:負極:M-ne-==Mn+ 正極:(1)酸性溶液中2H++2e-==H2↑ (2)不活潑金屬鹽溶液Mn++ne-==M (3)中性、弱酸性條件下2H2O+O2+4e-==4OH- 電解(鍍)池: 陽極:(1)若陽極是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金屬)做成,陽極反應是陽極金屬失去電子而被氧化成陽離子; (2)若陽極是由C、Pt、Au等惰性材料做成,陽極反應則是電解液中陰離子在陽極失去電子被氧化。陰離子失去電子能力大小順序為:I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。 陰極:陰極反應一般是溶液中的陽離子得電子的還原反應,陽離子得電子能力大小順序為:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必須注意的是,電鍍時通過控制條件,Fe2+和Zn2+得電子的能力強于H+。 將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發(fā)現液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。 下列說法正確的是( ) A.液滴中的Cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移 B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應為:O2+2H2O+4e-==4OH- C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕,生成的Fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷 移,與b區(qū)的OH-形成Fe(OH)2,進一步氧化、脫水形成鐵銹 D.若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負極發(fā)生的電極反應為Cu-2e-= Cu2+ 【答案】B 【解析】NaCl溶液滴到一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后在液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)被腐蝕變暗,實際上是發(fā)生了吸氧腐蝕,負極電極反應為:Fe- 2e- = =Fe2+(發(fā)生氧化反應) 正極電極反應為:O2+ 2H2O + 4e-==4OH- (發(fā)生還原反應);在液滴外沿,由于Fe2++2OH- ==Fe(OH)2 ,4Fe(OH)2+O2 +2H2O == 4Fe(OH)3形成了棕色鐵銹環(huán)(b)。若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,由于Fe的金屬活動性比銅強,Fe仍為負極,負極發(fā)生的電極反應為:Fe-2e-==Fe2+。又根據在原電池中,陽離子移向正極,陰離子移向負極的規(guī)律,Cl-應由b區(qū)向a區(qū)遷移。所以A、C、D選項均錯誤,B選項正確。 研究人員研制出一種鋰水電池,可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質,使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是( ) A.水既是氧化劑又是溶劑 B.放電時正極上有氫氣生成 C . 放電時OH-向正極移動 D.總反應為:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑ 【答案】C 【解析】可迅速選出C項是錯誤,因為原電池放電時OH-是向負極移動的。這種電池名稱叫鋰水電池??赏茰y其總反應為:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。再寫出其電極反應如下: 負極:2Li—2e-==2Li+ ;正極:2H2O+2e-==2OH-+H2↑。結合選項分析A、B、D都是正確的。 結合右圖判斷,下列敘述正確的是() A.I和II中正極均被保護 B.I和II中負極反應均是Fe-2e-==Fe2+ C.I和II中正極反應均是O2+2H2O+4e-==4OH- D.I和II中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有藍色沉淀 【答案】A 【解析】題給裝置I、II都是原電池,活潑金屬作負極,首先被腐蝕,不活潑金屬作正極,被保護;A對;I中負極反應式為:Zn-2e-==Zn2+,B錯;II中正極反應式為:2H++2e-==H2↑,C錯;I中沒有Fe2+,D錯;選A。 小編PS: 《高考化學 | 專題6 電解質溶液 》一文中后面的習題例3的圖有亂碼,小編把圖重新發(fā)一遍哦! 例3 圖 |
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