【2019最新】高中化学第1章化学反应与能量转化1-3化学能转化为电能——电池第3课时金属的腐蚀与防护课时练
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第2课时)化学电源测试题1鲁科版选修4
第1章第3节化学能转化为电能--电池第2课时化学电源一、选择题1.锂硫电池由于具有高比能量以及硫廉价易得等优势而受到人们的广泛关注。
锂-硫电池的正极材料主要由单质硫和一些高导电性材料复合而成,金属锂片作为负极,正负极之间用浸有电解液的隔膜隔开,其电池结构如图,下列说法不正确的是( )A. 负极的电极反应式为Li-e-===Li+B. 正极材料中的石墨颗粒主要用于增强导电性C. 电池工作时电子经导线流向正极,又经高氯酸锂介质流向Li极D. 总反应方程式为2Li+S===Li2S2.某手机电池采用了石墨烯电池,可充电5分钟,通话2小时。
一种石墨烯锂硫电池(2Li +S8===Li2S8)工作原理示意图如图。
已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。
下列有关该电池说法不正确的是( )A. 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B. A电极为该电源的负极,发生氧化反应C. B电极的反应:2Li++S8+2e-===Li2S8D. 电子从A电极经过外电路流向B电极,再经过电解质流回A电极3.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A. 正极反应式:Ag+Cl--e-===AgClB. 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C. Na+不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物4.MgH2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如图所示。
下列说法不正确的是( )A. 石墨电极是该电池的正极B. 石墨电极上发生还原反应C. Mg电极的电极反应式:Mg-2e-===Mg2+D. 电池工作时,电子从Mg电极经导线流向石墨电极,再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极5.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能
[最新]版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能每览昔人兴感之由,若合一契,未尝不临文嗟悼,不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞,齐彭殇为妄作。
后之视今,亦犹今之视昔。
悲夫!故列叙时人,录其所述,虽世殊事异,所以兴怀,其致一也。
后之览者,亦将有感于斯文。
【最新】版高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能(1)学习目标:1.了解化学电源的分类.。
2.了解常见的化学电源及其工作原理.。
(难点)3.了解化学电源的广泛使用及对环境的影响.。
[自主预习・探新知]1.化学电源的分类 2.常见电池 (1)锌锰干电池项目电极电解质电极负极酸性锌锰干电池碱性锌锰干电池锌筒作负极,石墨作正极氯化铵和氯化锌 Zn-2e===Zn --2+氢氧化钾 Zn+2OH-2e===ZnO+H2O -222--反应正极电池反应 2NH4++2e===2NH+H MnO+2HO+2e===Mn(OH)+2OH Zn+2NHCl===ZnCl+2NH+H Zn+MnO+HO===ZnO+Mn(OH)32423222-2(2)铅蓄电池??负极:铅①电极材料??正极:二氧化铅?②电解质溶液:30%H2SO4溶液③原理.。
④特点:性能优良,价格便宜,可多次充放电;单位重量的电极材料释放的电能小.。
(3)氢氧燃料电池①原理(电极反应及电池反应).。
项目酸性燃料电池碱性燃料电池世有伯乐,然后有千里马。
千里马常有,而伯乐不常有。
故虽有名马,�o辱于奴隶人之手,骈死于槽枥之间,不以千里称也。
策之不以其道,食之不能尽其材,鸣之而不能通其意,执策而临之,曰:天下无马!呜呼!其真无马邪?其真不知马也!1/ 12每览昔人兴感之由,若合一契,未尝不临文嗟悼,不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞,齐彭殇为妄作。
后之视今,亦犹今之视昔。
悲夫!故列叙时人,录其所述,虽世殊事异,所以兴怀,其致一也。
后之览者,亦将有感于斯文。
电极电解质电极负极磷酸等酸性溶液 2H2-4e===4H -+石墨电极材料 KOH溶液2H2+4OH-4e===4H2O O2+2H2O+4e===4OH ----反应正极电池反应 O2+4H+4e===2H2O +-2H2+O2===2H2O ②特点:能量利用效率高,可连续使用,排放污染物少.。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.2 电能转化为化学能——电解(第1课时)电解原理教案 鲁
高中化学第1章化学反应与能量转化1.2 电能转化为化学能——电解(第1课时)电解原理教案鲁科版选修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中化学第1章化学反应与能量转化1.2 电能转化为化学能——电解(第1课时)电解原理教案鲁科版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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电解原理教学目标知识与技能:1.理解电解原理,电解池的形成条件。
2。
能正确判断电解池的阴、阳极。
3. 知道阴,阳离子的放电顺序并能正确书写电极反应式.4。
知道非惰性电极作阳极时的放电特征。
过程与方法:1。
实验方法:边实验,边有目的地观察实验现象。
2.推理方法:由现象到本质,由个别到一般的归纳推理和由一般到特殊的演绎推理方法。
情感、态度与价值观:渗透由现象看本质,由个别到一般,由一般到特殊的辩证唯物主义观点。
教学重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。
教学难点:理解电解原理以及非惰性电极作阳极时电解产物的判断。
教学媒体的选择:由于这部分内容比较抽象,对于多数同学来说,不太好理解。
为了强化形象思维,使概念直观化,便于学生理解和接受,本节课采用的教学媒体有电流计,稳压电源,小有机玻璃水槽,两根碳棒,一条铁片,一条铜片,若干导线等仪器和CuCl2溶液,电脑动画以及投影仪和投影片。
教学过程:【联想•质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式:2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)△H= —822.3kJ•mol—1如果要真个反应反方向进行,则需要外界提供能量,那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.3 化学能转化为电能——电池(第2课时)化学电源教案 鲁科版选修4
化学电源教学目标知识与技能:1、了解生活中常见的电池及它们各自的特点和应用。
2、了解常见电池的工作原理,初步学会电池正负极的判断方法,初步学会简易电池的制作。
3、了解电池在处理上存在的问题及电池应用的前景。
过程与方法:1、通过学生自己制作水果电池,培养学生动手操作能力及学以致远的思想。
2、通过学生自己解剖一节干电池来帮助学生认识干电池的构造及工作原理,激发学生学习的热情,提高他们的课堂参与度。
3、通过以电动车用的铅蓄电池实物展示,化抽象为具体,提高学生的兴趣和注意力。
情感、态度与价值观:1、课前让学生查阅资料了解化学电源发展史,讨论电池的功与过。
并结合实际谈谈生活中如何减少电池造成的污染,来培养学生热爱科学的品质和环保意识,理解科学技术对人类发展的重要性。
2、利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式,使学生用辩证的思想分析科学对人类的双重影响,形成较为客观、正确的能源观,培养了学生查阅资料,利用文献的科学探究能力。
教学重点:电池正负极的判断及简易电池的制作。
教学难点:简易电池的制作教学过程:【复习提问】1、什么是原电池?构成原电池要有哪些条件?2、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的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在1500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阴极反应式: O2 + 2CO2 + 4e—→ 2CO32—阳极反应式:;总电池反应式: 。
【引入新课】根据原电池工作的原理制成能够实际应用的原电池就是化学电源。
常见的化学电源可以分为以下几类。
【板书】二、化学电源一次电池放电时——原电池反应(一)分类二次电池(可充电电池)充电时——电解池反应燃料电池【教师】下面我们来看看几种比较重要的化学电源,看看它们工作时所发生的反应。
【板书】(二)几种重要的电池【阅读】指导学生阅读课本P23——P25。
【讲解并板书】1、锌锰干电池(1)酸性锌锰干电池A、结构:负极为包裹电解质氯化铵和氯化锌的锌壳、正极为石墨电极B、反应原理负极:Zn →Zn2+ + 2e—正极:2NH4+ + 2e—→ 2NH3 + H2总方程式:Zn + 2NH4Cl = ZnCl2 + 2NH3 + H2C、缺点:新电池会发生自放电而使存放时间缩短、放电后电压下降较快等。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.3化学能转化为电能——电池第1课时1鲁科4鲁科高二4化学
探究一 黑板
探究二 黑板
探究三 黑板
展示小组 7 组 3 组 6 组
展示要求
1、书写工整、规范 2、作图要信息(电极名称、正负极、 电解质溶液)完整
第九页,共二十页。
要求(yāoqiú) :
点评方式
激情(jīqíng)点评,舍我其谁
探究一
2组
探究二
探究三
1、点评同学语言准确,声音洪亮,吐字清晰。 点评要求
还原反应
难点突破一 盐桥原电池
1、什么(shén me)是盐桥?
将热的饱和(bǎohé)KCl或NH4NO3的琼脂溶液倒入U形管即得盐桥
2、盐桥的作用(zuòyòng)是什么?
离子在盐桥中能够定向 移动,构成闭合回路。
3、盐桥原电池的优点?
两个半反应在不同区域进行,
电流持续、稳定。
第十二页,共二十页。
2、听评同学要对点评内容作出判断,并积极 补充完善有关内容,或提出自己的疑问及见解。
第十页,共二十页。
重点突破一:原电池工作(gōngzuò)原理
失2e-
Zn + 2H+
Zn2+ + H2↑
得2e-
电子
电 子
负极
正极
电 子
Zn-2e- =Zn2+
氧化反应
SO42-
第十一页,共二十页。
2H++2e- =H2↑
B 卡片(kǎpiàn)上的描述合理的是( )
A.①②③ B.③④⑤ C.①⑤⑥
D.②③④
第十三页,共二十页。
要求(yāoqiú) :
点评小组
激情点评(diǎn pínɡ),舍我其谁
探究一
【2019最新】高中化学第1章化学反应与能量转化1-2电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用课时
【2019最新】高中化学第1章化学反应与能量转化1-2电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用课时——电解第2课时电解原理的应用课时学习目标:1、以铜锌原电池为例,熟悉原电池的工作原理2、会正确判断原电池的正极和负极3、学会原电池电极反应式的书写方法学习重难点:原电池的工作原理及电极反应式的书写。
自主学习【知识回顾】1.原电池是借助氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
分析下图所示原电池装置并填空。
原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。
2.原电池构成的条件:具有活泼性不同的两个电极,二者直接或间接地连在一起,插入电解质溶液中,且能自发地发生氧化还原反应。
下列图示装置能形成原电池的是AD。
【自主探究】探究点一原电池的工作原理1.按右图所示装置,完成实验并回答下列问题:(1)有关的实验现象是①锌片溶解,铜片加厚变亮,CuSO4溶液颜色变浅。
②检流计的指针发生偏转,该装置中的能量变化是化学能转化为电能。
(2)电子流动方向和电流方向①外电路:电子由锌电极经过导线流向铜电极,电流由铜电极流向锌电极。
②内电路:电流由锌电极流向铜电极。
(3)电极反应:负极反应式是Zn-2e-===Zn2+;正极反应式是Cu2++2e-===Cu;总反应式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
(4)用温度计测量溶液的温度,其变化是溶液的温度略有升高,原因是还有部分Cu2+直接在锌电极上得电子被还原,部分化学能转化成热能。
2.按下图所示装置,完成实验,并回答下列问题:(1)实验过程中,你能观察到的实验现象是①锌片溶解,铜片加厚变亮;②检流计指针发生偏转;③CuSO4溶液的颜色变浅。
(2)用温度计测量溶液的温度,其结果是溶液的温度不升高(或无变化),由此可说明CuSO4溶液中的Cu2+不能移向锌片得电子被还原。
(3)离子移动方向①硫酸锌溶液中:Zn2+向盐桥移动;②硫酸铜溶液中:Cu2+向铜极移动;③盐桥中:K+移向正极区(CuSO4溶液),Cl-移向负极区(ZnSO4溶液)。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.3化学能转化为电能__电池素材鲁科版选修420170919453.doc
第三节化学能转化为电能--原电池[参考资料]1、原电池的正负极的判断方法(1)由组成原电池的两极电极材料判断。
一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
(5)根据电极现象判断。
溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极。
2、原电池的应用(1)加快氧化还原反应的速率如①实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。
原因是粗锌中的杂质和粗锌、稀H2SO4的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。
②如果用纯Zn,可以在稀H2SO4溶液中加入少量的CuSO4溶液,也同样会加快产生H2的速率,原因是Cu2++Zn Cu+Zn2+,生成的Cu和Zn在稀H2SO4的溶液中形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2的速率加快。
(2)比较金属的活动性强弱例如:有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀H2SO4中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,根据电极现象判断出A是负极,B是正极;由原电池原理可知,金属活动性A>B,即原电池中,活泼性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
(3)设计原电池例如:利用Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2的氧化还原反应设计原电池,由反应式可知:Cu失去电子作负极,FeCl3(Fe3+)在正极上得到电子,且作电解质溶液,正极为活泼性比Cu弱的金属离子或导电的非金属等。
如图:负极(Cu)—2e— Cu2+(氧化反应)正极(C):2Fe3++2e— 2Fe2+(还原反应)(4)金属的腐蚀(从理论上揭示钢铁腐蚀的主要原因)金属腐蚀的本质是:M—ne— M n+发生氧化反应,氧化金属(如Fe)的最主要的氧化剂是空气中的O2,其次是酸性电解质溶液中的H+。
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能(1)-新整理
高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能(1)-新整理学习目标:1.了解化学电源的分类。
2.了解常见的化学电源及其工作原理。
(难点)3.了解化学电源的广泛使用及对环境的影响。
[自 主 预 习·探 新 知]1.化学电源的分类 2.常见电池 (1)锌锰干电池氯化铵和氯化锌①电极材料⎩⎪⎨⎪⎧负极:铅正极:二氧化铅②电解质溶液:30%H2SO4溶液 ③原理。
④特点:性能优良,价格便宜,可多次充放电;单位重量的电极材料释放的电能小。
(3)氢氧燃料电池①原理(电极反应及电池反应)。
微点拨:燃料电池的两电极不参与反应,而是燃料(还原性气体或液体)和氧气分别在两极发生反应。
[基础自测]1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。
)(1)手机、电脑使用的电池为一次电池。
( )(2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时,负极反应相同。
( )(3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。
( ) (4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。
( )(5)氢氧燃料电池的负极反应为:H2-2e -===2H +。
( ) [提示] (1)× 手机、电脑使用二次电池。
(2)× 酸性锌锰干电池负极反应为Zn -2e -===Zn2+,碱性锌锰干电池负极反应为Zn +2OH --2e -===ZnO +H2O 。
(3)× 铅蓄电池放电时负极反应为充电时阴极反应的逆反应。
(4)√(5)× 氢氧燃料电池在碱性环境中的负极反应为H2+2OH --2e -===2H2O 。
2.下列电池属于一次电池的是( ) A .锌锰干电池 B .铅蓄电池 C .锂电池D .氢氧燃料电池。
高中化学 第一章 化学反应与能量转化 第三节 化学能转化为电能——电池(第1课时)教案 鲁科版选修4
第一单元第三节 化学能转化为电能——电池第1课时 原电池的工作原理【教学目标】1.通过观察 “Cu-Zn (CuSO 4溶液)”原电池装置产生电流过程中的系列现象(如:电流强度变化、电极表面现象、电解质溶液温度变化等),感受“氧化剂和还原剂直接接触”的原电池装置在实现能量转化的过程中存在效率问题,进一步体会能量间可以相互转化及转化过程中能量守恒。
2.通过观察“Cu-Zn (盐桥)”原电池装置特点及产生电流的实验现象,分析形成电流的微观过程,了解盐桥的作用,进一步了解“氧化剂和还原剂完全隔离”的原电池装置的反应原理。
3.能够根据电极材料、氧化还原反应原理判断电池正、负极,写出电极反应式和电池反应方程式。
4.能够根据具体的氧化还原反应,设计简单原电池装置。
5.经历“Cu-Zn (CuSO 4溶液)”原电池装置到“Cu-Zn (盐桥)”原电池装置改进的分析过程,感受科学研究中发现问题、分析问题、解决问题的探究过程。
【教学过程】一、原电池的工作原理环节一、组装Cu-Zn-CuSO 4单液电池并进行实验。
设计目的:回忆原电池的构成条件、培养系统观察和描述实验现象的能力,引出单液原电池能量转化率低的问题。
【学生活动1】已知Zn(s)+Cu 2+(aq) =Zn 2+(aq) +Cu(s) △H<0,用以下药品和仪器组装原电池(如图2),记录实验现象(注意观察锌片表面、温度计读数和电流表的读数变化),写出电极反应方程式。
【学生实验1】实验目的:通过Cu-Zn-CuSO 4原电池实验,发现单液原电池能量转化率低的问题。
实验药品和仪器: Zn 片,Cu 片,1mol/L CuSO 4溶液, 灵敏电流表,导线,烧杯,胶头滴管,温度计。
实验装置图:(如图2) 【思考与交流1】①构成原电池的条件是什么?图2 Cu-Zn-CuSO 4原电池②写出正负极的电极反应方程式,并分析反应类型。
③请在实验装置图上画出外电路电子的流向方向,内电路阴阳离子的移动方向。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.3化学能转化为电能
氧化反应
还原反应
A Zn-2e-===Zn2+
Zn2++2e-===Zn
B Fe-2e-===Fe2+
2H++2e-===H2↑
C Fe-2e-===Fe2+
2H++2e-===H2↑
D Fe-2e-===Fe2+ O2+2H2O+4e-===4OH-
(4)装置 B、C 相比较,其反应速率的大小关系是 B>C 。
_在___潮__湿__环__境___下__的__电__解___质__溶__液__中___构__成__原__电___池__,__加__快___了__铁__被__氧___化__的__反__应___速__率________。
学习探究
探究点一 :金属的腐蚀
1111... .1.金金金 金金属属属 属属腐腐腐 腐腐蚀蚀蚀 蚀蚀 ((1((111)()概))1概概 概)概念念念 念念::: ::金金金 金金属属属 属属与与与 与与周周周 周周围围围 围围接接接 接接触触触 触触到到到 到到的的的 的的气气气 气气体体体 体体或或或 或或液液液 液液体体体 体体物物物 物物质质质 质质发发发 发发生生生 生生氧氧氧 氧氧化化化 化化还还还 还还原原原 原原反反反 反反应应应 应应而而而 而而引引引 引引起起起 起起损损损 损损耗耗耗 耗耗的的的 的的现现现 现现象象象 象象。。。 。。 ((2((222)()根))2根根 根)根据据据 据据与与与 与与金金金 金金属属属 属属接接接 接接触触触 触触的的的 的的气气气 气气体体体 体体或或或 或或液液液 液液体体体 体体物物物 物物质质质 质质不不不 不不同同同 同同,,, ,,金金金 金金属属属 属属腐腐腐 腐腐蚀蚀蚀 蚀蚀可可可 可可分分分 分分为为为 为为两两两 两两类类类 类类::: :: ①①① ①①化化化 化化学学学 学学腐腐腐 腐腐蚀蚀蚀 蚀蚀::: ::金金金 金金属属属 属属与与与 与与接接接 接接触触触 触触到到到 到到的的的 的的干干干 干干燥燥燥 燥燥气气气 气气体体体 体体((如((如如 如(如OOOO22O、22、、 、2、CCCCllC2ll2、22、、 、l2、SSSSOOOOS22O22等等等 等2 等))或))或或 或)或非非非 非非电电电 电电解解解 如石石石 石石油油油 油油))等))等等 等)等 直直直 直直接接接 接接发发发 发发生生生 生生化化化 化化学学学 学学反反反 反反应应应 应应而而而 而而引引引 引引起起起 起起的的的 的的腐腐腐 腐腐蚀蚀蚀 蚀蚀。。。 。。腐腐腐 腐腐蚀蚀蚀 蚀蚀的的的 的的速速速 速速率率率 率率随随随 随随温温温 温温度度度 度度升升升 升升高高高 高高而而而 而而加加加 加加快快快 快快。。。 。。
高中化学 第1章 化学反应与能量转化 1.3 化学能转化为电能——电池(第2课时)化学电源学案 鲁
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化学电源学习目标:1、了解化学电源的分类方法.2、了解几种常见化学电源的组成和工作原理。
3、了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害,设想其处理方法。
学习重难点:常见化学电源的组成和工作原理自主学习【知识回顾】1.原电池的设计与判断(1)依据Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑设计原电池,可选用铁片作负极,铜片(或石墨)作正极,用导线连接后,置于电解质溶液稀硫酸中。
(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池?能.若能,请写出电极反应式,负极为Cu-2e-===Cu2+;正极为2Fe3++2e-===2Fe2+。
(若不能,后两空不填)(3)若(2)题中电极材料选铜和铁,则负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,其电池总反应的离子方程式为Fe+2Fe3+===3Fe2+。
2.回答下列问题:(1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。
请说明原因:当Cu、Al导线连接时,接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀.(2)实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气时,常加入少量的硫酸铜溶液的原因是锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4,Cu2+被锌置换出来,生成的单质Cu附着在锌的表面,此时会发生原电池反应,锌为负极,使反应速率加快。
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【2019最新】高中化学第1章化学反应与能量转化1-3化学能转化为电能——电池第3课时金属的腐蚀与防护课时练——电池第3课时金属的腐蚀与防护课时练1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )A .金属被腐蚀的本质是M +n H 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ B .马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化C .金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D .常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀【答案】C【解析】A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为M -n e -===M n +;B 选项中Sn 、Fe 构成电化学腐蚀,主要是Fe -2e -===Fe 2+,铁先被腐蚀;常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl 2、S)等反应发生化学腐蚀。
2.下列事实与电化学腐蚀无关的是( )A .光亮的自行车钢圈不易生锈B .黄铜(Cu 、Zn 合金)制的铜锣不易生锈C .铜、铝电线一般不连接起来作导线D .生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈【答案】A【解析】B 、C 、D 项均与原电池有关,能用电化学知识来解释,故选A 。
3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。
下列说法不正确的是( )A .锡青铜的熔点比纯铜低B .在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快D .生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程【答案】D【解析】锡青铜是合金,合金的熔点比任何一种纯金属的熔点都低,一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度都大,可判断A 对;由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,B 正确;潮湿的环境将会加快金属的腐蚀,C 正确;电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子,有电子的转移,属于化学反应过程,D 错。
4.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是( )A .铁为正极B .碳为正极C.溶液中氢离子浓度不变D.析氢腐蚀在任何溶液中都会发生【答案】B5.在铁的吸氧腐蚀过程中,下列5种变化可能发生的是( )①Fe由+2价转化成+3价②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·x H2O ⑤杂质C被氧化除去A.①②④B.③④C.①②③④D.①②③④⑤【答案】A【解析】本题考查的是金属吸氧腐蚀的原理。
铁能发生吸氧腐蚀,是由于铁所吸附的水膜中溶解了O2,不纯的Fe与之构成原电池,其中Fe为负极:2Fe-4e-===2Fe2+,碳为正极:O2+2H2O+4e-===4OH-,但铁中的杂质碳因性质稳定而未被氧化;又因溶液的酸性弱,H+未发生反应生成H2,而是O2被还原生成OH-:O2+2H2O+4e-===4OH-。
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe由+2价转化为+3价,然后Fe(OH)3失水,生成铁锈Fe2O3·x H2O。
因此①②④正确。
6.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。
以下说法正确的是( ) A.负极发生的反应为Fe-2e-===Fe2+B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e-===4OH-C.原电池是将电能转变为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀【答案】A【解析】从电池反应式可知,Fe失电子转变成Fe2+,Fe为负极,A项对;正极反应式为2H2O+O2+4e-===4 OH-,B项错;原电池是将化学能转化为电能的装置,C项错;水面的O2浓度较水下浓度高,水面处的金属更易被腐蚀,D项错。
7.如图装置中,U形管内为红墨水,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-2e-===Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】a为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小;b中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。
8.下列金属的防护方法不正确的是( )A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船体D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈【答案】B【解析】“机械转动部位”应涂油脂防锈,油脂既能防水又能防止气体对金属的腐蚀,还能使转动部位灵活。
9.下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是( )A.在钢铁制品表面镀一层金属锌B.将钢铁制品放置在潮湿处C.在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变钢铁结构D.将钢铁制品与电源负极相连【答案】B10.为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是( )A.在精密机床的铁床上安装铜螺钉B.在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨,一同浸入海水中C.在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D.在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极【答案】C【解析】A、B中形成的原电池都是铁作负极,加速钢铁腐蚀;D中铸铁管作阳极,加速腐蚀;C中锌比铁活泼,铁作正极。
11.镁、铝、铁是重要的金属,在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在潮湿的空气里,钢铁表面有一层水膜,很容易发生电化学腐蚀。
其中正极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上,通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的电极反应为________________________________________________________________________;在实际应用中,用铝合金而不选用纯铝,纯铝不能很好地起到保护作用,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)Mg +2H +===Mg 2++H 2↑(2)2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe(3)2H 2O +O 2+4e -===4OH -(4)Al -3e -===Al 3+铝表面易被氧化,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,使金属铝呈现“惰性”【解析】(3)属于钢铁的吸氧腐蚀;(4)属于牺牲阳极保护法。
12.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a .NH 3 b .CO 2 c .NaOH d .HNO 3②以铝材为阳极,在H 2SO 4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________________________________________________________。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X 为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K 应置于________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为______________________________________________________。
【答案】(1)①2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ b②2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+(2)补充溶液中的Cu2+,保持溶液中Cu2+的浓度恒定(3)N 牺牲阳极保护法【解析】(1)①铝与碱反应产生H2,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑;通CO2气体,可以让溶液中的 [Al(OH)4]-全部转化为Al(OH)3沉淀。
②阳极材料是铝,属于活泼金属电极,电极本身参与反应,反应过程中失去电子而生成Al2O3。
电解质溶液是稀硫酸,溶液中的水为金属铝提供了氧元素,所以电极反应式为2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+。
(2)电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,镀层金属的盐溶液作电解液。
(3)X为碳棒时,接M时,Fe作负极,被腐蚀;接N时,Fe作阴极,被保护。
X为Zn时,接M时,形成原电池,Zn为负极,Fe为正极,属于牺牲阳极保护法。
13.钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀______________(填序号)。
(3)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如下:①A电极对应的金属是________(写元素名称),B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。