原电池中较活泼的金属失去电子发生氧化反应而使金
人教版高中化学选择性必修1第4章化学反应与电能过关检测卷(B)含答案
第四章过关检测卷(B)(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(本题共9小题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题5分,共45分)1.在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。
现通过如图所示装置进行实验探究。
下列说法正确的是()。
图Ⅰ图Ⅱ图ⅢA.用图Ⅰ所示装置进行实验,为了更快、更清晰地观察到导管中液柱上升,可用酒精灯加热具支试管B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ所示装置的正极材料是铁C.铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究,Cl-由活性炭向铝箔表面迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-Cl2↑D.图Ⅲ所示装置的总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑答案:D解析:具支试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,A项错误;铁作负极,B项错误;铝箔表面发生电极反应Al-3e-Al3+,C项错误。
2.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()。
A.待加工铝制工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3++3e-AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案:C解析:该电解池阳极发生的电极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,铝化合价升高失电子,所以待加工铝制工件应为阳极,A项正确;阴极发生的电极反应为2H++2e-H2↑,阴极可选用不锈钢网作电极,B项正确,C项错误;电解质溶液中的阴离子向阳极移动,D项正确。
3.家用的一种储水式电热水器的结构如图所示,其中a、b为水管口。
下列说法正确的是()。
A.电热水器通电时,可将少量的水电解B.镁棒因提供电子而作阴极,保护了钢制外壳C.镁棒因表面生成Mg(OH)2而得到有效保护D.电热水器可将电能转化为热能答案:D解析:电热水器通电时,加热棒工作,电路不和水接触,不会电解水,A项错误;利用原电池原理保护金属,更活泼的金属镁作阳极(负极),失去电子,不断被腐蚀,可定期更换,钢铁外壳作阴极(正极)得到保护,B项错误;镁棒作阳极(负极),失去电子生成Mg2+,阴极(正极)上水电离出的H+放电,剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2,该设计是牺牲阳极保护法,故镁棒表面生成Mg(OH)2并非为了保护镁棒,反而影响了对钢制外壳的保护,C项错误;电热水器是用电能加热,使水温升高,该过程电热水器将电能转化为热能,D项正确。
高考化学精讲及练习：金属的电化学腐蚀与防护 2021届word答案版
第四节金属的电化学腐蚀与防护基础知识落实一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
2.钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：(1)析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。
①负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；②正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；③总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有一定量的氧气时，将会发生吸氧腐蚀。
①负极反应式为2Fe－4e－===2Fe2＋；②正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；③总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。
铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成：2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O＋(3－x)H2O。
总结归纳：1化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
2析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
3钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
二、金属的防护方法1.电化学保护法(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干的金属锌块(比铁活泼)，锌块作原电池的负极；钢闸门作原电池的正极。
图1图2(2)外加电流的阴极保护法——电解原理如图2所示，被保护的钢闸门作阴极，与电源的负极相连；惰性电极作阳极，与电源的正极相连。
高三化学原电池试题答案及解析
高三化学原电池试题答案及解析1.(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。
铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是 Fe2O3)等。
（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为。
该可燃气体在酸性条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式。
（2）在常温下，铁跟水不起反应。
但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是Fe203）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应：负极：2Fe－4e-=2Fe2+、正极：；②氢氧化物的形成： Fe2 + + 2OH－=" Fe(OH)"2↓。
③氢氧化物的分解： 2Fe(OH)3 =Fe2O3+3H2O。
（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为（填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式为。
【答案】（1）3Fe+4H2O Fe3O4+4H2; H2—2e-=2H+（2）①O2+4e-+2H2O=4OH-，② 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
（3）正极， Cu2++2e-="Cu" 。
【解析】（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，为Fe3O4，另一种产物是可燃性气体，为H2，所以化学方程式为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；酸性条件下，氢气通入燃料电池的负极，电极反应式为：H2—2e-=2H+（2）①正极O2得电子生成OH‾，电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-②Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（3）在铁制品上镀铜，铁制品为阴极，连接电源的负极，所以a为电源的正极；Cu2+在铁制品表面得电子生成Cu，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu。
2021年高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护课时作业22(含解析)新人教版选修4
2021年高中化学第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护课时作业22（含解析）新人教版选修4一、选择题1．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：A2．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(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Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程答案：D3．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：B4．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．①②④ B．③④C．①②③④ D．①②③④⑤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。
答案：A5．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )解析：A中铁勺与铜盆在溶液中接触铁易被腐蚀。
B中铁锅盛有食盐水易被腐蚀。
C中铁球表面均匀镀铜不与食盐水接触，形不成原电池也不与空气接触，最不易腐蚀。
高中化学原电池电离平衡试题(含详细答案)
1．将铂电极放置在KOH 溶液中，然后分别向两极通入CH 4和O 2，即可产生电流，此装置称为甲烷燃料电池。
下列叙述中正确的是( )①通入CH 4的电极为正极； ②正极的电极反应式为：O 2+2H 2O+4e －=4OH －； ③通入CH 4的电极反应式为：CH 4+2O 2+4e －=CO 2+2H 2O ；④负极的电极反应式为：CH 4+10OH －－8e －=CO 32－+7H 2O ；⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动； ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动。
A ．①③⑤B ．②④⑥C ．④⑤⑥D ．①②③【答案】B【解析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。
电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。
甲烷在反应中失去电子，氧气得到电子，所以甲烷在负极通入，氧气在正极通入。
由于溶液显碱性，所以选项②④⑥正确，答案选B 。
2． 银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，电极反应为 Zn ＋2OH －－2e -＝ZnO ＋H 2O ；Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝ 2Ag ＋2OH － ；总反应为：Ag 2O ＋Zn ＝2Ag ＋ZnO ，下列推断正确的是（ ）A 、锌为正极，Ag 2O 为负极B 、锌为负极，Ag 2O 为正极C 、原电池工作时，正极区PH 减小D 、原电池工作时，负极区PH 增大【答案】B【解析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。
电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。
所以依据电极反应式可知，锌失去电子，作负极，负极区pH 降低。
氧化银得到电子，作正极，正极区pH 增大。
依据总反应式可知，溶液的pH 不变，所以正确的答案选B 。
3． 电解稀H 2SO 4、Cu(NO 3)2、NaCl 的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是（ ）A ．H 2和Cl 2B ．Cu 和Cl 2C ．H 2和O 2D ．Cu 和O 2【答案】B【解析】考查电解产物的推断。
2022届高考化学复习近5年模拟试题分考点汇编(全国卷有解析)：金属的电化学腐蚀与防护
2022届高考化学复习近5年模拟试题分考点汇编（全国卷，有解析）：金属的电化学腐蚀与防护1、下列选项的过程中需要通电才可以进行的是（）①电离②电解③电镀④电化学腐蚀A、①②③B、②③④C、②③D、全部【答案】C【解析】试题分析：电解和电镀都需要借助外接电源完成；电离在水溶液或者熔融状态下就可以发生；电化学腐蚀如析氢腐蚀，吸氧腐蚀，只需在合适的条件下就可以自发进行，不需要通电；故选C。
考点：基本概念点评：考查同学对基本概念的理解程度，可以看到四个都含有“电”，要理解本质就可以解决。
电离，就是指电解质（分子：如乙酸（醋酸）CH3COOH(C2H4O2)、一水合氨（氨水）NH3·H2O、氢硫酸（硫化氢）H2S、氢氯酸（盐酸氯化氢）HCl等或晶体，如NaCl、NH4NO3等）在水溶液中或熔融状态下产生自由移动离子的一种过程。
电解是将电流通过电解质溶液或熔融态物质,（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加电压时可发生电解过程。
电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。
只要同学学习过程中牢记并理解这些含义，便不难解答此题。
2、为爱护地下钢管不受腐蚀，可实行的措施有（）①与石墨棒相连②与直流电源负极连接③与直流电源正极连接④与锌板相连A．①② B．②③ C．②④ D．①④【答案】C【解析】本题考查金属腐蚀一种防护方法——电化学爱护法。
该方法的理论依据是：金属晶体(如Fe)中存在如下平衡：Fe－2e－,Fe2＋。
明显，铁接触到的物质若易失电子，使平衡向左移动，即铁不易失电子；否则，将加速Fe失电子被腐蚀，Zn比Fe活泼。
高中化学原电池试题及答案
高中化学原电池试题及答案一、选择题1. 原电池的工作原理是什么？A. 将化学能直接转化为电能B. 将电能转化为化学能C. 将机械能转化为电能D. 将热能转化为电能答案：A2. 以下哪个选项不是原电池的组成部分？A. 电极B. 电解质C. 导线D. 电源答案：D3. 原电池放电时，正极发生的反应类型是？A. 氧化反应B. 还原反应C. 置换反应D. 聚合反应答案：B4. 原电池中，较活泼的金属通常作为哪个电极？A. 正极B. 负极C. 两极D. 不参与电极答案：B5. 原电池中，电子的流动方向是？A. 从正极到负极B. 从负极到正极C. 在两极之间循环D. 不流动答案：B二、填空题6. 原电池的两个电极分别是________和________。
答案：正极；负极7. 原电池中，较不活泼的金属或非金属通常作为正极，正极上发生的是________反应。
答案：还原8. 原电池工作时，溶液中的阳离子向________极移动，阴离子向________极移动。
答案：正；负9. 原电池中，较活泼的金属失去电子，发生________反应，成为阳离子进入溶液。
答案：氧化10. 原电池的总反应可以表示为________极上的反应加上________极上的反应。
答案：正；负三、简答题11. 描述锌铜硫酸原电池的工作原理。
答案：锌铜硫酸原电池中，锌作为负极，铜作为正极。
锌在负极上失去电子，发生氧化反应，生成锌离子进入溶液。
铜在正极上接受电子，发生还原反应，从溶液中得到锌离子。
电子从锌极通过导线流向铜极，形成闭合电路，产生电流。
四、计算题12. 假设一个锌铜硫酸原电池，锌电极的质量为65.38g，铜电极的质量为64g，硫酸的浓度为1M。
如果电池放电1小时，计算锌电极减少的质量。
答案：首先，我们需要知道锌的摩尔质量是65.38g/mol。
锌在电池中的氧化反应为：Zn → Zn^2+ + 2e^-。
根据法拉第定律，1 mol电子转移对应1法拉第的电量。
新版高中化学通过讲义：原电池的工作原理
实验探究——锌铜原电池一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。
2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3．电极：(1)负极：________电子，发生________反应；(2)正极：________电子，发生________反应。
4．构成原电池的条件： (1)自发进行的氧化还原反应； (2)两个活动性不同的电极； (3)电解质溶液(或熔融电解质)；第24讲 原电池的工作原理知识导航知识精讲实验装置实验操作 实验现象 实验结论将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出，铜片上无现象 装置中有电流产生，化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出 用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转(4)形成闭合回路。
【答案】失去氧化得到还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理(反应方程式)负极(Zn)正极(Cu)总反应离子方程式：。
电子移动方向由极经导线流向极(电流方向相反)。
离子移动方向阳离子向极移动，阴离子向极移动。
【答案】Zn - 2e- === Zn2+2H+ + 2e- === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负正正负三、盐桥的作用(1)形成闭合回路；(2)平衡电荷，使溶液呈电中性；(3)避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
题型一：原电池的工作原理对点训练【变1-1】(2021·大安市第一中学校高二开学考试)原电池构成是有条件的，关于如图所示装置的叙述，错误的是A．Cu是负极，其质量逐渐减小B．H+向铁电极移动C．Cu片上有红棕色气体产生D．Fe电极上发生还原反应【答案】C【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化，故铁和铜插入到浓硝酸中，反应为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故铜做负极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，铁作正极，电极反应为：NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O，据此分析解题。
高一化学电化学试题
高一化学电化学试题1.下列过程需要通电才能进行的是①电离②电解③电镀④电化学腐蚀A．①②B．②③C．②④D．全部【答案】B【解析】电离，是指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成离子的过程。
电解是指将电流通过电解质溶液或熔融态物质，而在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。
电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。
不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
【考点】化学概念点评：化学概念是学习化学的基础，考生在备考过程中应注意区分各个概念，把握概念的关键词。
题型一般为选择题，难度较低。
2.如图A 直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：（1）电源A上的a为________极；（2）滤纸B上发生的总化学方程式为___________________；（3）欲在电槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为________________，电极f上发生的反应为_____________________，(4) 槽中放的镀液可以是________或________（只要求填两种电解质溶液）。
【答案】1）正（2）2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH（3）Zn—2e-===Zn2+ Zn2++2e-="==Zn" (4) ZnSO4溶液或ZnCl2溶液【解析】B上的c点显红色，说明有碱性物质生成，所以c为阴极，d为阳极，所以b为负极，a为正极，（2）滤纸B上发生的总化学方程式为2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH；（3）电极e上发生的反应为Zn—2e-===Zn2+，电极f上发生的反应为Zn2++2e-===Zn ZnSO4；(4)槽中放的镀液为锌离子的盐溶液，即可以是ZnSO4溶液或ZnCl2溶液。
【考点】原电池、电解池点评：本题考查了原电池、电解池的综合知识，该命题方式是高考命题的热点，本题有一定的综合性，有一定的难度。
2022至2023年年高一后半期期中考试化学试卷(浙江省诸暨市牌头中学)
选择题下列属于氧化物的是A. NaClB. Al2O3C. H2SO4D. NaOH【答案】B【解析】A．NaCl是一种盐，故A错误；B．Al2O3是由铝、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，故B正确；C．H2SO4由硫、氢、氧三种元素组成，氧化物必须含有两种元素，因此H2SO4不属于氧化物，是含氧化合物，故C错误；D．NaOH是由钠、氢、氧三种元素组成，氧化物必须含有两种元素，因此氢氧化钠不属于氧化物，故D错误；答案为B。
选择题下列仪器名称为“长颈漏斗”的是A. B. C. D.【答案】B【解析】A．仪器名称为分液漏斗，故A错误；B．仪器名称为长颈漏斗，故B正确；C．仪器名称为三角漏斗，故C错误；D．仪器名称为球形干燥管，故D错误；答案为B。
选择题下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是A. CH3CH2OHB. 盐酸C. CO2D. Na【答案】C【解析】A．CH3CH2OH的水溶液不导电，是非电解质，故A错误；B．盐酸是混合物，不是电解质，也不是非电解质，故B错误；C．CO2是非电解质，但其水溶液能导电，故C正确；D．Na是单质，不是电解质，也不是非电解质，故D错误；答案为C。
选择题下列物质的水溶液因溶质水解显酸性的是A. KNO3B. NH4ClC. NaHSO4D. NaHCO3【答案】B【解析】A．KNO3水溶液中电离出钾离子和硝酸根离子，溶液呈中性，故A错误；B．NH4Cl水溶液中铵根离子水解溶液显酸性，故B正确；C．NaHSO4 溶液中硫酸氢钠电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，溶液显酸性，故C正确；D．NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解溶液显碱性，故D错误；故选B。
选择题下列物质的主要成分为甲烷的是A. 干冰B. 可燃冰C. 水煤气D. 液化石油气【答案】B【解析】A. 干冰是固态二氧化碳，A错误；B. 可燃冰的主要成分为甲烷，B正确；C. 水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，C错误；D. 液化石油气的主要成分是烃类物质，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯，D错误，答案选B。
锂离子电池习题汇总
高考必考题锂离子电池习题汇总材料:锂离子电池实际上是一种锂离子浓差二次电池（充电电池），正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态,正极处于贫锂态；放电时则相反,Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态在充放电过程中，负极材料的化学结构基本不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
目前，用作锂离子电池的正极材料是过渡金属和锰的离子嵌入化合物，负极材料是锂离子嵌入碳化合物，常用的碳材料有石油焦和石墨等。
国内外已商品化的锂电池正极是LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O2，负极是层状石墨锂离子电池：锂系电池分为锂电池和锂离子电池。
手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品1、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。
下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4 C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li2、（2014天津6）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li(1-x)CoO2=C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li+S=Li2S 有关上述两种电池说法正确的是( )A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电3、天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。
锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。
原电池 现象
原电池现象
原电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。
以下是一些原电池的常见现象：
1. 电极反应：在原电池中，活泼性不同的两个电极会发生氧化还原反应。
活泼金属作为负极失去电子，发生氧化反应；不活泼金属或碳棒作为正极获得电子，发生还原反应。
2. 电子流动：负极上的电子通过外电路流向正极，形成电流。
电子的流动方向与电流方向相反。
3. 离子迁移：在电解质溶液中，离子会在电场的作用下发生迁移。
阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以保持溶液的电中性。
4. 电势差：原电池的正负极之间存在电势差，这是产生电流的驱动力。
当用导线将两个电极连接起来时，电子会从负极流向正极，从而产生电能。
5. 化学能转化为电能：原电池将化学反应中的能量直接转化为电能输出。
这种能量转化的效率通常较低，但在一些特定场合具有实际应用价值。
原电池的现象是基于电极反应、电子流动、离子迁移和电势差等基本原理的综合表现。
这些现象为我们理解原电池的工作原理和能量转化过程提供了重要线索。
高考化学电化学反应原理与实验解析
高考化学电化学反应原理与实验解析在高考化学中，电化学反应原理与实验是一个重要的考点，它不仅要求我们理解抽象的化学概念，还需要我们具备实验分析和解决问题的能力。
下面就让我们一起来深入探讨这一重要的化学知识领域。
一、电化学反应原理电化学反应本质上是一种氧化还原反应，只不过其电子的转移是通过外电路来实现的。
要理解电化学反应，首先得明白原电池和电解池这两个关键概念。
原电池是将化学能转化为电能的装置。
在原电池中，存在着自发进行的氧化还原反应。
比如，铜锌原电池中，锌较活泼，容易失去电子，发生氧化反应，成为负极；而铜则相对不活泼，容易得到电子，发生还原反应，成为正极。
电子从负极流出，经过外电路流向正极，从而形成电流。
在这个过程中，溶液中的离子也会发生定向移动，以维持溶液的电中性。
电解池则恰恰相反，它是将电能转化为化学能的装置。
在外加电源的作用下，溶液中的离子被迫发生定向移动，在电极上发生氧化还原反应。
例如，电解氯化铜溶液时，与电源正极相连的阳极，氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气；与电源负极相连的阴极，铜离子得到电子，发生还原反应生成铜单质。
二、电极的判断在电化学反应中，准确判断电极是解决问题的关键。
一般来说，有以下几种判断方法：1、根据金属的活泼性：较活泼的金属通常作为负极，较不活泼的金属或非金属作为正极。
但需要注意的是，当电解质溶液对金属的活泼性产生影响时，判断要更加谨慎。
2、根据电子的流向：电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极。
3、根据电流的流向：电流流出的一极为正极，电流流入的一极为负极。
4、根据反应类型：发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
三、电化学反应中的离子移动在电化学反应中，离子的定向移动对于维持溶液的电中性和反应的持续进行至关重要。
在原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
以铜锌原电池为例，硫酸溶液中的硫酸根离子向锌电极（负极）移动，氢离子向铜电极（正极）移动。
锂离子电池习题汇总
高考必考题锂离子电池习题汇总材料:锂离子电池实际上是一种锂离子浓差二次电池（充电电池），正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态,正极处于贫锂态；放电时则相反,Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态在充放电过程中，负极材料的化学结构基本不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
目前，用作锂离子电池的正极材料是过渡金属和锰的离子嵌入化合物，负极材料是锂离子嵌入碳化合物，常用的碳材料有石油焦和石墨等。
国内外已商品化的锂电池正极是LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O2，负极是层状石墨锂离子电池：锂系电池分为锂电池和锂离子电池。
手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品1、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。
下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4 C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li2、（2014天津6）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li(1-x)CoO2=C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li+S=Li2S 有关上述两种电池说法正确的是( )A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电3、天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。
锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。
2022-2023学年山西省临汾市永和县交口乡中学高一化学测试题含解析
2022-2023学年山西省临汾市永和县交口乡中学高一化学测试题含解析一、单选题（本大题共15个小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，共60分。
）1. 下列变化过程不能直接实现的是()①HCl②Cl2③Ca(ClO)2④HClO⑤CO2A．①→②B．②→③C．③→④D．④→⑤参考答案：D解析：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，故A、B、C项可以实现；HClO比H2CO3的酸性弱，D项不能实现。
2. 下列根据实验现象所得出的结论中，一定正确的是A. 无色溶液使红色石蕊试纸变蓝，结论：溶液显碱性B.无色溶液焰色反应呈黄色，结论：试液是钠盐溶液C.无色溶液加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，结论：试液中含Ca（OH）2D.无色试液加入氢氧化钠溶液，加热产生的气体使红色石蕊试纸变蓝，结论：试液中含NH3参考答案：A略3. 下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色的是()A. 甲烷B. 乙醇C. 乙烯D. 苯参考答案：BA、甲烷性质稳定，与高锰酸钾溶液、溴水都不变色；B、乙醇与溴水互溶但不能褪色，乙醇有还原性，能被高锰酸钾氧化；C、乙烯有碳碳双键，能使高锰酸钾溶液、溴水都褪色；D、苯不能使KMnO4褪色，溴水因萃取而褪色。
答案选B。
4. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，高铁电池的总反为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列叙述不正确的是( )A. 放电时负极反应式为：Zn－2eˉ＋2OHˉ=Zn(OH)2B. 放电时每转移3mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原C. 放电时正极反应式为：Fe(OH)3－3eˉ＋5OHˉ=FeO42-＋4H2OD. 放电时正极附近溶液的碱性增强参考答案：CA．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故A正确；B．放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故B正确；C．放电时，正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2FeO42-+6e-+8H2O═2Fe(OH)3+10OH-或FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，故C错误；D、高铁电池放电时是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，负极附近溶液的碱性减弱，正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2FeO42-+6e-+8H2O═2Fe(O H)3+10OH-，正极附近溶液的碱性增强，故D正确；故选C。
2020高考化学专题《电化学及其应用》习题含解析
电化学及其应用1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV2+2H++2MV+C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
【详解】A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，故B错误；C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。
故选B。
【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础(附解析)
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础（附解析）考纲指导电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
Ⅰ．客观题(1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误判断及电子、离子的移动方向等。
(2)考查原电池在金属腐蚀与防护方面的应用。
Ⅱ．主观题(1)考查电极反应式、电池反应式的书写。
(2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。
(3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
知识梳理一、原电池原理和化学电池1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理构建如图Zn-Cu-H2SO4原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原电池的工作原理。
2．化学电源中电极反应式书写的思维模板(1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。
(2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。
(3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
注意：①H+在碱性环境中不存在；②O2−在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H+，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH−；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。
二、电解原理及应用1．构建电解池模型，类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断电解池的阴、阳极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式，掌握电解基本原理。
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第四节 金属的电化学腐蚀与防护
(1)原电池中，较活泼的金属失去电子，发生氧化反应，而使金属被氧化。
如Zn －Cu －稀H 2SO 4原电池中，被氧化的金属为Zn ，被保护的金属为Cu 。
(2)电解池中，若阳极不是惰性电极，则阳极金属失去电子，发生氧化反应，引起阳极金属不断损耗，而阴极金属受到保护。
如图所示：
被氧化的金属为Cu ，被保护的金属为Fe 。
一、金属的腐蚀 1．概念
金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
2．本质
金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
3．分类 (1)化学腐蚀：
金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀：
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。
4．钢铁的电化学腐蚀 (1)钢铁的电化学腐蚀的分类：
电化学腐蚀⎩
⎪⎨⎪⎧
析氢腐蚀吸氧腐蚀
(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较：
析氢腐蚀吸氧腐蚀
图形描述
条件水膜酸性较强水膜呈中性或酸性很弱
电极反应
负极Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋
正极C 2H＋＋2e－=== H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
二、金属的防护
1．金属的电化学防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法：
应用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性较强的金属作负极。
如图所示：
(2)外加电源的阴极保护法：
利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，在电解质溶液里，接外加直流电源。
如图所示：
2．改变金属的内部组织结构
制成防腐合金。
如不锈钢。
3．加保护层
如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或使表面钝化等。
1．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()
A．2H＋＋2e－===H2↑B．Fe2＋＋2e－===Fe
C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．Fe3＋＋e－===Fe2＋
分析：钢铁发生吸氧腐蚀时，
负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，
正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
答案：C
2．下列关于钢铁吸氧腐蚀的说法中不．正确的是()
A．铁为负极
B．在正极上O2被还原
C．溶液中氢氧根离子浓度不变
D．与析氢腐蚀相比都是铁被氧化
分析：钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C作正极，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因此O2被还原，由于产生OH－，故溶液中c(OH －)增大；钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，均是Fe被氧化。
答案：C
3．相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是()
分析：A、D两项中易发生析氢腐蚀；B项中易发生吸氧腐蚀。
答案：C
4．用“短线”将下列金属的防护方法连线。
(1)加保护层A．钢闸门与直流电源负极相连
(2)牺牲阳极阴极保护法B．电线外面包塑料法
(3)外加电源的阴极保护法C．普通钢制镍铬钢
(4)改变内部结构D．轮船外壳装上锌块
答案：(1)－B(2)－D(3)－A(4)－C
5．思考讨论：结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？在电化学防护中是如何做的？
答案：金属腐蚀的本质是金属被氧化剂氧化变成金属阳离子，因此金属防护的本质是避免金属接触氧化剂，或采取措施使金属不被氧化。
在电化学防护中使被保护的金属作原电池
的正极或电解池的阴极，不参与电极反应，从而不被氧化。
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
化学腐蚀电化学腐蚀
定义
金属跟接触到的物质直接
发生化学反应引起的腐蚀
不纯金属(或合金)跟接触到的电解质溶液所发生的原
电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起的
腐蚀
吸氧腐蚀析氢腐蚀
条件
金属与干燥气体或非电解
质直接接触
水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性水膜酸性较强现象无电流产生有微弱电流产生
反应
式(以
铁腐
蚀为
例)
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
正极：2H＋＋2e－
===H2↑
联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大
[例1]下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
[解析]金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧
气，所以C错误；只有选项D正确。
[答案] D
金属腐蚀类型的判断方法
(1)根据是否发生原电池反应来判断。
发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。
(2)根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断，位于金属活动性顺序中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。
金属腐蚀快慢的判断及金属的防护
1．金属腐蚀快慢的判断方法
(1)在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极金属的腐蚀>有外接电源的阴极金属腐蚀。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
2．金属的防护措施
[例2]下列有关金属的保护方法的说法中正确的是()
A．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率很慢
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一些沥青，这是钢铁的电化学保护法
[解析]A项中涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保
护；B项中镀层破损后由于锌的金属性比铁强，和铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；C选项应是牺牲阳极的阴极保护法；D项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。
[答案] B
电镀、喷镀、涂油漆、涂油脂或涂沥青是在金属表面覆盖防护层的防护措施，不属于电化学防护措施。
常说的电化学保护法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法，应用时注意区分，不能混淆。