1、 1 高三化学高三化学复习十四复习十四 两池原理与应用两池原理与应用 【知识目标】【知识目标】 学习内容 学习水平 原电池 原电池的概念 知道 A 铜锌原电池的原理 理解 B 电解 饱和氯化钠溶液的电解 理解 B 氯化铜溶液的电解 理解 B 氧化还原反应的应用 铜锌原电池的电极反应式 理解 B 钢铁的电化学 理解 B 知识知识点点 1 1、原电池原理、原电池原理 知知 识识 梳梳 理理 原电池 概念 将化学能化学能转化为电能电能的装置 前提 一个自发的氧化还原自发的氧化还原反应 构成 条件 1、有相互用导线连接（或接触）的两电极 2、具有电解质溶液（或熔融态） 3、电极与电解质溶液接触构成闭合
2、通路 铜锌 原电池 反应 原理 电极 判断 负极 正极 电极反应 Zn - 2e Zn 2+ 2H + + 2e H 2 本质 失去电子 得到电子 发生反应 氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 电流流向 流入 流出 电极材料 较活泼的金属（Zn） 较不活泼的金属（Cu）或石墨 反应现象 质量减轻（被腐蚀） 产生气体 H+ Zn-2eZn2+ SO42- Zn： 负极 Cu： 正极 电解质溶液 e 沿导线传递，产生电流 2H+2eH2 2 【例 1】下列关于能形成原电池的反应的说法正确的是 A能形成原电池的反应一定是氧化还原反应 B氧化还原反应一定能形成原电池 C能形成原电池的反应一定是放
3、热反应 D放热反应一定能形成原电池 【例 2】 将纯锌片和纯铜片按图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甲装置中铜片是负极 B乙装置中不存在电子转移 C两烧杯中铜片表面均无气泡产生 D两烧杯中溶液的 pH 均增大 【例 3】如图所示的原电池装置，X、Y 为为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如 图，对此装置的下列说法正确的是 A外电路的电流方向为：X外电路Y B若两电极分别为 Zn 和碳棒，则 X 为碳棒，Y 为 Zn C若两电极都是金属，则它们的活动性为 XY DX 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 【例 4】下列能将化学能转化为电能的装置是
4、【例 5】如图所示进行实验，下列说法不正确 的 A装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流 计指针发生偏转 D装置乙中负极的电极反应式：Zn2eZn 2+ 【例 6】在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极 X 、Y ，外电路中电子流向如图所示。关于 该装置，下列说法正确的是 A外电路中电流方向为： X A Y B若两电极分别为铁棒和碳棒，则 X 为碳棒， Y 为铁棒 CX 极上发生的是还原反应， Y 极上发生的是氧化反应 D若两电极都是金属单质，则它们的活动性顺序为 X Y
5、【例 7】下图 1 所示的原电池中，随着工作的进行，下列选项(作 纵坐标)中满足图 2 中曲线关系的是 A正极质量 B负极质量 C溶液质量 D转移的电子数 3 知识知识点点 2 2 电解池原理电解池原理 知知 识识 梳梳 理理 原电池 概念 将电能电能转化为化学能化学能的装置 本质 利用电源来进行电子转移 构成 条件 1、与直流电源正负极相连的的两电极 2、具有电解质溶液（或熔融态） 3、电源、电极与电解质溶液接触构成闭合通路 电解 饱和 食盐水 反应 原理 电极 判断 电极名称 阳极 阴极 电极反应 2Cl - 2e Cl 2 2H2O + 2e 2OH + H 2 电极材料 石墨 铁（或石
6、墨） 本质 失去电子 得到电子 发生反应 氧化反应 还原反应 连接方式 与电源正极相连 与电源负极相连 电子流向 流出 流入 电流流向 流入 流出 反应现象 产生氯气 产生氢气和烧碱 （使酚酞变红） 其他电 解装置 氯化铜 溶液 电极反应 2Cl - 2e Cl 2 Cu 2+ + 2e Cu 电极材料 石墨 石墨 反应现象 产生氯气 析出金属 铁片 镀锌 电极反应 Zn 2e Zn 2+ Zn 2+ + 2e Zn 电极材料 Zn（镀层金属） Fe（镀件金属） 反应现象 质量减轻（金属腐蚀） 析出金属 【例 1】关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到
7、金属钠 B若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色 C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈棕色 D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性 【例 2】电解食盐水时，产生氢氧化钠的电极是 A正极 B负极 C阳极 D阴极 【例 3】如右图所示，有关此装置的叙述正确的是 A若仅闭合 K1，铁为阴极，炭为阳极 B若仅闭合 K1，铁电极发生氧化反应 C若仅闭合 K2，铁电极发生氧化反应 4 D若仅闭合 K2，炭极附近的溶液变红 【例 4】如右图所示，X、Y 都是石墨电极，a 是饱和食盐水，实验开始时，同时在 U 型管的两边各 滴入几滴酚酞试液，下列叙述正确的是 A电解
8、时电能将转变为化学能 BY 是阳极，该电极附近有无色气体产生 CX 是负极，该电极附近先观察到溶液变红色 D电解一段时间收集产生的气体，Y 电极得到气体体积稍大 【例 5】下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是 课 【例 6】用如右图所示装置电解氯化铜溶液。下列判断正确的是 AY 电极为正极 BX 电极质量增加 CY 电极表面有氯气生成 DX 电极表面发生氧化反应 【例 7】用饱和氯化钠溶液润湿的滤纸分别做甲、乙两个实验，下列判断错误的是 A甲是原电池，乙是电解池 B甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀 Cd 电极上的电极反应是：Fe2e Fe 2 Db 电极上的电极反应是：O2 + 2H2O
9、 + 4e 4OH 知识点知识点 3 3、金属腐蚀与防护、金属腐蚀与防护 知知 识识 梳梳 理理 金 属 的 腐 蚀 化学腐蚀 金属与气体等直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。 电化腐蚀 (钢铁为例) 不纯金属或合金与电解质溶液接触发生电化学反应而被氧化损耗的过程。 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 电解质溶液 溶有 CO2的水溶液 溶有 O2的水溶液 负极反应 活泼金属被腐蚀：Fe - 2eFe 2+ 正极反应 2H +2eH 2 (放出 H2，消耗 H +，pH 增大) 2H2O+O2+4e4OH - (吸收 O2，产生 OH ，pH 增大) 相互
10、关系 往往先进行析氢腐蚀，后转化为吸氧腐蚀。所以吸氧腐蚀比析 氢腐蚀更普遍。 腐蚀速率 比较 1、腐蚀电池的两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的 速率越块，活泼金属被腐蚀的速度越快。 2、电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀 5 有防腐措施的腐蚀 3、一种金属的腐蚀在强电解质中弱电解质中非电解质中 金 属 的 防 护 改变内因 改变内部组成和结构。如与铬、镍形成不锈钢。 改变外因 阻止形成原电池： a涂上油漆、塑料、氧化膜（钝化）等（切断与电解质溶液接触） b镀上一层纯金属（失去两个电极） 电化学保护法： a被保护金属接触一种活泼性更强的金属(如锌)，形成一个新的原电池。 这样牺
11、牲锌(负极)保护铁(正极)，习惯上叫做牺牲阳极的阴极保护法。 b被保护金属外接直流电源的负极，形成一个电解池，使被保护金属成为 阴极而被保护，习惯上叫做外加电流的阴极保护法。 就防护效果言，b 法优于 a。 【例 1】 如图所示， 将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中， 再加入含有适量酚酞和 NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶 （离子在琼胶内可以移动） ，下列叙述正确的是 Aa 中铁钉附近呈现红色 Bb 中铁钉上发生还原反应 Ca 中铜丝上发生氧化反应 Db 中铝条附近有气泡产生 【例 2】相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是 【例 3】有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A析氢腐蚀
12、和吸氧腐蚀，负极均是 Fe 发生还原反应 Fe2eFe 2+ B镀层破损后，镀锡铁板的镀层仍能对铁制品起保护作用，比镀锌铁板更耐腐蚀 C在海轮外壳连接锌块，保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 【例 4】下列有关电化学分析正确的是 实验 分析 A CuZn 原电池 Cu 为正极，发生还原反应 B 电解 CuCl2溶液 阳极析出铜 C 钢铁腐蚀 主要是析氢腐蚀 D 将钢闸门与外加电源负极相连 牺牲阳极阴极保护法 【例 5】下列关于钢管腐蚀与电化防护的说法正确的是 A钢管与电源正极连接，钢管不易被腐蚀 B通常情况下，钢管的电化腐蚀主
13、要是吸氧腐蚀 C钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 D钢管发生析氢腐蚀时，负极反应是 Fe3e Fe 3+ a b 铁钉 铜丝 铝条 6 【例 6】右图是模拟铁的电化学防护装置，不正确的叙述是 A此装置属于原电池 B此装置中电子从铁经导线流向锌 C此装置中的铁极上发生还原反应 D该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法” 【例 7】右图装置中，U 型管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶 液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A生铁块中的碳是原电池的正极 B红墨水柱两边的液面变为左低右高 C两试管中相同的电极反应式是：Fe-2eFe2+ Da 试管中发生了吸氧
14、腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 【例 8】保护埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护，使其免受腐蚀。关于此 方法下列说法正确的是 A金属棒 X 的材料可能为铜 B金属棒 X 的材料可能为钠 C钢管附近土壤的 pH 可能会上升 D这种方法称为外加电流的阴极保护法 【例 9】 在两烧杯中盛有甲、 乙两种不同的稀溶液， 用铁丝做电化腐蚀实验， 实验进行一段时间后，发现 A 试管中液面慢慢上升高于烧杯中液面，B 试 管中液面下降低于烧杯中液面。试回答下列问题： （1） 甲、 乙两铁丝都发生了生锈现象。 则乙中铁丝的腐蚀属于_腐蚀(填 析氢、吸氧)。 （2）甲溶液的 pH_乙溶液的 pH(填“、=”)。 （3）甲发生的电化腐蚀中，正极的电极反应式为_。 （4）放置数天后，发现 B 试管内液面又慢慢上升，其原因是_。
