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2014年高考化学一轮知识梳理课件:6-3 化学能转化为电能——电池(65张PPT)(鲁科版)

发布时间:

第 3节

化学能转化为电能——电池

[考纲展示] 1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理 3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金 属腐蚀的措施。

一、原电池工作原理 1.概念 把化学能转化为电能的装置。 2.工作原理(以锌-铜原电池为例)

电极名称 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 离子运动方向

负极 锌片 Zn― →Zn2 +2e
+ - +

正极 铜片 Cu2 +2e ― →Cu


氧化反应

还原反应

由锌片沿导线流向铜片 阴离子→负极,阳离子→正极

3.原电池构成条件 (1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将电极插入电解质溶液中。 (3)两电极间构成闭合回路。

二、常见的化学电源 1.一次电池——锌锰干电池 (1)酸性锌锰干电池(一次性电池) 负极(锌):Zn→Zn2++2e-;
- 正极(石墨):2NH+ + 2e →2NH3+H2。 4

(2)碱性锌锰干电池(一次性电池) 负极(锌):Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e-; 正极(石墨):MnO2+2H2O+2e →2Mn(OH)2+2OH 。 电池反应:Zn+MnO2+H2O===Mn(OH)2+ZnO
- -

2.二次电池(可充电电池)
2 负极:Pb+SO4 →PbSO4+2e ;
- - - 正极:PbO2+2e-+4H++SO2 4 →PbSO4+2H2O

电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4

放电 2PbSO4+2H2O 充电

3.燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。 酸性 负极反应 式 正极反应 式 电池反应 式 H2― →2H++2e- O2+4e +4H
+ -

碱性 H2+2OH-― →2H2O+2e-

― →2H2O

O2+4e-+2H2O― →4OH-

2H2+O2===2H2O

三、金属的腐蚀与防护 1.化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀 实质 特点 条件 电化学腐蚀

M―→Mn++ne- 无微电流产生 有微电流产生

金属与氧化剂直接发生 不纯金属在电解质溶 电子转移 液中发生原电池反应

关系

(1)两种腐蚀往往同时发生 (2)电化学腐蚀更普遍,危害性更大

2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 类型 水膜性质 负极反应 正极反应
+ -

析氢腐蚀 酸性较强

吸氧腐蚀 酸性很弱或呈中性 Fe― →Fe2 +2e
+ -

2H +2e ― →H2↑ Fe2++2OH-

2H2O+O2+4e ― →4OH 2Fe+O2+ 2H2O===2Fe(OH)2





其他反应 及产物

===Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH) xH2O+(3-x)H2O 32Fe(OH)3===Fe2O3·

关系

吸氧腐蚀更普遍

3.金属的防护

(1)加防护层 如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、 橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (2)电化学防护 ①牺牲阳极保护法——原电池原理 被保护的金属设备作正极,比被保护的金属活泼的金属作负极。 ②阴极电保护法——电解原理 被保护的金属设备作阴极,废铁作阳极。 (3)改变内部结构,如制成不锈钢等。

1.不是所有化学反应都可以设计成原电池。(

) )

2.原电池的两电极中,较活泼的电极一定为负极。( 3.燃料电池的反应条件是燃烧。( ) )

4.可充电电池中的电极反应是可逆反应。( 答案:1.√ 2.× 3.× 4.×

1.理解原电池概念的 2 个方面: (1)能量转化:化学能转化为电能;(2)反应本质:氧化还原反应。 2.掌握原电池的两极反应类型: (1)负极:发生氧化反应; (2)正极:发生还原反应。 3.熟记原电池构成的 3 个条件: (1)两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨); (2)两电极插入电解质溶液中; (3)形成闭合回路。

4.明确原电池原理的 4 个应用: (1)加快氧化还原反应的速率; (2)比较金属活动性强弱; (3)用于金属的防护; (4)制作化学电源。 5.正确书写 2 种电化学腐蚀中的正极反应: (1)析氢腐蚀(强酸性条件):2H++2e-===H2↑ (2)吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件):O2+2H2O+4e-===4OH-。

考向一

原电池原理

1.原电池的构成

2.正、负极的判断

3.电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写

(2)复杂电极反应式的书写

如 CH4 酸性燃料电池中,电极反应式为: CH4+2O2===CO2+2H2O??总反应式 2O2+8H +8e ===4H2O??正极反应式 CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+??负极反应式
+ -

【特别提醒】 (1)负极本身不一定都参加反应,如燃料电池中, 作为负极的材料本身并不参加反应。 (2)不注意电解质溶液的成分, 容易误写电极反应式, 如 Al 负极, 在酸性溶液中生成 Al3+,在碱性溶液中生成[Al(OH)4]-。 (3)电子从负极经外电路流向正极,但电子不能通过电解液,是 通过阴阳离子的移动形成闭合电路。 (4)用总电极反应减去一极的电极反应时,须在两式电子转移数 相等的前提下进行。

以色列科学家达尼埃尔· 谢赫特曼因发现“准晶体”独获 诺贝尔化学奖。某准晶体W由一定比例的铁、铜、铝组成,取两小 块该准晶体:一块投入烧杯①中,注入浓氢氧化钠溶液浸没固体; 另一块投入烧杯②中,注入稀硫酸浸没固体。下列分析合理的是 ( ) A.在烧杯中①中,若构成微型电池,负极反应式为2Al-6e- ===2Al3 ,正极反应式为6H2O+e ===6OH +3H2↑
+ - -

B.在烧杯②中,若铁、铜构成微型电池,则铁为负极;若 铝、铁构成微型电池,则铁为正极 C.在烧杯①中,若构成微型电池,铁为负极,铜为正极,正 极反应式为2H2O+e-===2OH-+H2↑ D.在烧杯②中,固体最终完全溶解,溶液呈蓝色。向溶液中 滴加KSCN溶液,溶液不变色

【解析】

本题在新情境下考查原电池的基本原理,解题关键

是要明确原电池工作时两极相应的氧化还原反应。碱性条件下,铝 能与 NaOH 溶液反应生成 Na[Al(OH)4]和 H2,因此烧杯①中负极反 应式为 2Al-6e-+8OH-===2[Al(OH)4]-,A 项错误;非强氧化性酸 溶液作电解质时,活泼金属易失电子,为原电池的负极,B 项正确; 烧杯①中,铁与铜都不能与 NaOH 溶液反应,不能形成原电池,C 项错误;烧杯②中铜不能与稀硫酸发生反应,固体不可能完全溶解, D 项错误。 【答案】 B

【技巧点拨】

本题重点考查原电池的基本原理,包括正、负

极的判断和电极反应式的书写。 书写电极反应式的前提是能判断原电池的正、负极反应产物, 判断的关键是关注电解质的介质环境,如本题铝在酸性条件下氧化 产物是 Al3+,碱性条件下的氧化产物是[Al(OH)4]-,又如燃料电池中 正极上通入的气体是氧气,若在酸性介质中,则与介质中的 H+结合 形成 H2O,若是碱性介质,则与 H2O 反应生成 OH-。负极上通入的 是气体燃料时,碳元素对应的产物为 CO2,若是酸性介质,CO2 则 不与介质反应,反应产物仍是 CO2,若为碱性介质,CO2 与 OH-反
- 应最终生成 CO2 3 。

1.石墨层间化合物氟化石墨与非水系电解质组合可制成高能量 密度、高能输出功率、长输存周期、高安全性能的新型电池。该电 池以氟化石墨和锂作电极,用溶有 LiClO4 的有机溶剂作电解质。电 池总反应式:nLi+(CF)n===nLiF+C。则下列说法正确的是( A.Li 是负极,负极发生还原反应 B.放电过程中,Li+从负极区通过外电路向正极区迁移 C.LiClO4 在有机溶剂中不能电离 D.氟化石墨作正极,电极反应式为(CF)n+nLi++ne-===nC+ nLiF )

解析:在原电池中,易失去电子的物质作负极(或在负极区参加 负极反应),故 Li 作负极,负极发生氧化反应,A 选项错误;原电池 在放电过程中,负极失去的电子经外电路转移到正极,在电解质溶 液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,这样形成了闭合回路,但 是带电粒子只能在电解质溶液中移动, 不能进入外电路, B 选项错误; 有机溶剂不能导电,故要形成闭合回路,LiClO4 在有机溶剂中必定 会发生电离,C 选项错误。 答案:D

2.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、 原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃 料电池可分为镁-空气燃料电池、镁-海水燃料电 池、镁-过氧化氢燃料电池和镁-次氯酸盐燃料电 池。其中,镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理如图 所示,下列有关说法不正确的是( A.放电过程中 OH-移向正极 B.电池的总反应式为 Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2↓+Cl- C.镁燃料电池中镁均为负极,发生氧化反应 D.镁-过氧化氢燃料电池,酸性电解质中正极反应式为 H2O2 +2H++2e-===2H2O )

解析:本题以镁燃料电池为背影考查了原电池原理、不同条件 下电极反应式的书写。镁燃料电池,镁作负极,失电子,产物由电 解质溶液决定,若为酸性溶液,生成 Mg2 ,若为碱性溶液,生成


Mg(OH)2。ClO 在正极反应,由图可知有 Cl 和 OH 生成:ClO + H2O+2e ===Cl +2OH ,OH 向负极移动,生成 Mg(OH)2。 答案:A
- - - -









考向二

原电池工作原理的应用

1.比较金属的活动性强弱 原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属(或 非金属)作正极。 如有两种金属 A 和 B,用导线将 A 和 B 连接后,插入到稀硫酸 中,一段时间后,若观察到 A 极溶解,而 B 极上有气体放出,则说 明 A 作负极,B 作正极,则可以断定金属活动性 A>B。

2.加快化学反应速率 由于形成了原电池,导致反应速率加快。如 Zn 与稀硫酸反应制 氢气时,可向溶液中滴加少量 CuSO4 溶液,形成 CuZn 原电池,加 快反应进行。 3.用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如要保护 一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连, 使锌作原电池的负极。

4.设计制作化学电源 设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件。 (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 (2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正负极材 料(负极就是失电子的物质,正极用比负极活泼性差的金属即可,也 可以用石墨)及电解质溶液。 ①电极材料的选择 在原电池中,选择活泼性较强的金属作为负极;活泼性较弱的 金属或非金属作为正极,并且原电池的电极必须导电。一般来说, 负极应该跟电解质溶液发生反应。

②电解质溶液的选择 电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶 解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。 但如果两 个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥), 则左右两个容器中 的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在 CuZn硫酸构成 的原电池中,负极 Zn 浸泡在含有 Zn2 的电解质溶液中,而正极 Cu


浸泡在含有 Cu2+的电解质溶液中。

(3)按要求画出原电池装置图。 如根据 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+设计原电池:

负极:Cu=Cu2++2e-

正极:2Fe3++2e-===2Fe2+

【特别提醒】

(1)能设计成原电池的反应一定是放热的氧化还

原反应,吸热反应不可能将化学能转化为电能。 (2)利用原电池原理可加快制氢气的速率,但可能影响生成氢气 的量。需注意生成氢气的总量是取决于金属的量还是取决于酸的量。 (3)设计原电池时,负极材料确定之后,正极材料的选择范围较 广,只要合理都可以。

原电池原理广泛应用于科技、生产和生活中,请回答以下 问题: (1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。 肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,产物无污染,电解质溶液 是 20%~30%的 KOH 溶液。肼一空气燃料电池放电时:正极的电 极反应式是___________;负极的电极反应式是_____________。 (2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以 N2、H2 为电极反 应物,以 HCl-NH4Cl 为电解质溶液制造新型燃料电池。试写出该 电池的正极反应式_____________。 (3)请运用原电池原理设计实验, 验证 Cu2+、 Fe3+氧化性的强弱。 请画出实验装置图并写出电极反应式。

【解析】

(1)氧气在正极上发生还原反应生成氢氧根离子,肼

在负极上被氧化转化为无污染的氮气和水。 (2)相当于氮气和氢气先合成氨,然后与盐酸反应生成氯化铵。 (3)三价铁离子能够氧化铜生成铜离子,从而设计成原电池证明 该结论。 【答案】


(1)O2+2H2O+4e ===4OH
- +





N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O (2)N2+8H +6e ===2NH4 (3) 正极反应:2Fe3 +2e ===2Fe2
+ - +

负极反应:Cu-2e ===Cu2




【方法技巧】

原电池的设计关键是负极材料和电解质溶液的

成分,一般来说,在总反应中失电子的物质作负极或某物质在负极 上失电子发生氧化反应,溶液中的某离子或物质在正极上得电子, 发生还原反应。

3.(2012· 大纲高考卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸 中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相 连时,③为正极,②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③ 的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( A.①③②④ C.③④②① B.①③④② D.③①②④ )

解析:①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极, ②为正极,金属活动性;①>②;①③相连时,③为正极,①为负极, 金属活动性:①>③;②④相连时,②上有气泡逸出,说明④为负 极,②为正极,金属活动性:④>②;③④相连时,③的质量减小, 说明③为负极,④为正极,金属活动性:③>④。由此可知,金属活 动性:①>③>④>②,B 项正确。 答案:B

4.查出酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工 作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为 CO2,但实 际上乙醇被氧化为乙醛或乙酸,下列关于乙醇被氧化成乙醛和乙酸 两种情况的说法正确的是( )

A.乙醇都是在正极上发生氧化反应,电流经外电路流向负极 B.原电池工作时,H+移向负极 C .当乙醇被氧化成乙醛时,正极上的反应式为 O2 + 4e - + 2H2O===4OH- D.当乙醇被氧化成乙酸时,负极上的反应式为 CH3CH2OH- 4e-+H2O===CH3COOH+4H+

解析:本题借助“便携式乙醇测量仪”考查原电池原理的应用。 乙醇失电子,发生氧化反应,通入乙醇的一极为负极,A 项错误; 正极上 O2 得电子,与 H 结合生成 H2O,H 向正极移动,B 项错误; 被氧化成乙醛或乙酸时, 正极上的反应式为 O2+4e-+4H+===2H2O, C 项 错 误 ; 乙 醇 被 氧 化 成 乙 酸 的 总 反 应 式 为 CH3CH2OH + O2― →CH3COOH+H2O,与正极反应式 O2+4e +4H ===2H2O 相 减,得出负极反应式为 CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H
+ - + + +

,D 项正确。 答案:D

考向三

金属的腐蚀

1.化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀(次要) 电化学腐蚀(主要) 吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀 水膜酸性较强

条件 特点 本质

金属与物质直接发 水膜溶有 O2,显 生化学反应 无电流产生 极弱酸性或中性

有电流产生

金属失电子变成金属阳离子而被氧化(M―→Mn++ne-) 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程

相互 两种腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,危害更 关系 严重

2.金属腐蚀快慢的判断方法 (1)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)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率: 强电解质>弱电解 质>非电解质 (3)原电池原理引起的腐蚀速率:两极金属活动性相差越大,越 易腐蚀 (4)同一电解质溶液,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。

(2012· 周口质检 )下面是某实验小组为研究铁生锈的条件 而设计的快速易行的实验方法

首先检查制气装置的气密性,然后按图连接好装置,点燃酒精 灯给药品加热,持续 3 分钟左右,观察到实验现象为: ①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗,发生 锈蚀;②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;③烧 杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。

试回答以下问题: (1)由于与金属接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实 验中铁生锈属于________,能表示其原理的反应方程式为________ _____________________________________________________。 (2)仪器 A 的名称为________,其中装的药品可以是________, 其作用是_______________________________________________。 (3)由实验可知,该类铁生锈的条件为_______________________ ___________________________________________________。

【解析】

钢铁在潮湿环境下形成原电池,发生电化学腐蚀。

此实验在直形管中的现象说明,潮湿是铁生锈的前提,而没有潮湿 程度对生锈快慢的影响,直形管实验与烧杯实验的对比,则说明 O2 浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。 【答案】 (1)电化学腐蚀


负极: 2Fe- 4e- ===2Fe2+

正极:

2H2O + O2 + 4e

===4OH



(也可写总反应方程式,多写

Fe(OH)2― →Fe(OH)3 的反应方程式也不算错) (2)球形干燥管 碱石灰(或无水 CaCl2) 干燥 O2 (3)①与 O2 接触;②与水接触

5.电化学腐蚀中,只有在金属活动顺序表 中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀,而 位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀,吸氧腐 蚀比析氢腐蚀更为普遍。如图是该实验小组设 计的有关吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象分析实验,水槽中试管内有一枚 铁钉,放置数天后观察:(1)试管内液面上升,则原溶液呈 ________,电极反应式:负极:____________________________, 正极:_____________________________________________。 (2)若试管内液面下降,则原溶液呈______,发生______腐蚀, 电极反应式为:负极:___________________________________, 正极:_____________________________________________。

解析:构成原电池的条件:有两种不同的电极材料(铁不纯,Fe 为负极,C 为正极),有电解质溶液,形成闭合回路,可知铁钉的腐 蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知:试管 内液面上升,说明试管内压强减小,试管内气体被消耗所致,是铁 钉吸氧腐蚀的结果,据此写出电极反应式;试管内液面下降,说明 试管内压强增大,试管内产生了新气体所致,是铁钉析氢腐蚀的结 果;以此写出电极反应式。 答案:(1)碱性或中性 2Fe-4e-===2Fe2+ (2) 酸性 析氢 Fe - 2e - ===Fe2 +

O2 + 2H2O + 4e - ===4OH - 2H++2e-===H2↑

6.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(

)

解析:A、B、D 均可由 Fe、Cu 构成原电池而加速铁的腐蚀,C 中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池而不被腐蚀。 答案:C

高频考点 审题指导

误区警示—原电池和化学电源的认识误区 1. 并不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池, 如歧化反应, 属于氧化还原反应,但不能设计成原电池,吸收能量的氧化还原反 应也不能设计成原电池。有的放热的很快反应结束的氧化还原反应 也不能设计成原电池,如 Fe、Cu、浓 H2SO4 就不能设计成原电池, Fe 在浓 H2SO4 的反应很快结束,形成致密的氧化膜,而这个氧化膜 不导电。 2.原电池中较活泼金属不一定作负极,如 Fe、Cu、浓 HNO3 构成原电池,Al 能与 NaOH 溶液反应失去电子,而 Mg 不能,故该 电池中 Al 作负极。

3.电子流动方向与电流方向混为一谈。电解质溶液中阳离子移 动方向与电流方向一致,阴离子和电子的移动方向与电流方向相反。 4.电极反应与电极名称不对应,负极发生的反应为氧化反应, 正极发生的反应为还原反应。 5.电池的负极材料不一定参加反应,如燃料电池的电极都是惰 性电极。 6.H2 放电不一定生成 H+,如在碱性条件下生成 H2O。

1.(2012· 北京高考卷)人工光合作用能够借助太阳能,用 CO2 和 H2O 制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备 HCOOH 的原理 示意图,下列说法不正确的是( )

A.该过程是将太阳能转化为化 学能的过程 B.催化剂 a 表面发生氧化反应, 有 O2 产生 C.催化剂 a 附*酸性减弱,催化 剂 b 附*酸性增强 D.催化剂 b 表面的反应是 CO2+2H++2e-===HCOOH

光能 解析:电池总反应式为:2CO2+2H2O========2HCOOH+O2。 催化剂 负 极 : 2H2O - 4e - ===O2↑ + 4H + , 正 极 : CO2 + 2H + + 2e - ===HCOOH。A 项,能量转换过程是太阳能先转化为电能,再转化 为化学能;C 项,催化剂 a 附*生成 H ,酸性增强,催化剂 b 附* 消耗 H+,酸性减弱,故 C 项错误。 答案:C


2.(2012· 福建高考卷)将下图所示实验装置的 K 闭合,下列判断 正确的是( )

A.Cu 电极上发生还原反应 B.电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动 C.片刻后甲池中 c(SO2 4 )增大


D.片刻后可观察到滤纸 b 点变红色 解析:将 K 闭合构成闭合回路后,甲、乙构成原电池。饱和硫 酸钠、酚酞溶液为电解质溶液,滤纸为“电解池”。A 项,原电池 反应为: Zn+ Cu2+ ===Zn2++Cu, Zn 为负极,发生氧化反应, Cu 电极上发生还原反应;B 项,电子不能通过电解质溶液;C 项,盐桥
2- 中 Cl-移向甲池,c(SO4 )不变;D 项,b 点为电解池的阳极,OH-

放电,该极区呈酸性,此处滤纸颜色无明显变化。 答案:A

3.(2012· 四川高考卷)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检 测仪, 负极上的反应为: CH3CH2OH-4e +H2O===CH3COOH+4H
+ -

。下列有关说法正确的是(

)


A.检测时,电解质溶液中的 H 向负极移动 B.若有 0.4 mol 电子转移,则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C.电池反应的化学方程式: CH3CH2OH+O2===CH3COOH+ H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e +2H2O===4OH
- -

解析:A 项检测时,电解质溶液中的 H 移向正极;B 项,若反 应中有 0.4 mol 电子转移,则在标况下消耗的 O2 体积为 2.24 L;D 项, 电解质溶 液呈酸性,正 极上发生 的反应为 O2 + 4e + 4H ===2H2O。 答案:C
- +



4.(2012· 新课标全国高考卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电 时的总反应为: Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )

A.电池的电解液为碱性溶液,正极为 Ni2O3、负极为 Fe B.电池放电时,负极反应为 Fe+2OH -2e ===Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附*溶液的 pH 降低 D.电池充电时,阳极反应为 2Ni(OH)2+ 2OH - 2e ===Ni2O3 +3H2O
- - - -

解析:A 项,由电池反应可知,Ni2O3→Ni(OH)2,Ni 的化合价 由+3 价→+2 价,化合价降低,发生还原反应,故 Ni2O3 为正极, Fe→Fe(OH)2,Fe 的化合价由 0 价→+2 价,化合价升高,发生氧化 反应,故 Fe 为负极,正确;B 项,负极发生氧化反应,Fe+2OH- -2e-===Fe(OH)2,正确;C 项,阴极发生还原反应,Fe(OH)2+2e- ===Fe+2OH ,c(OH )增大,溶液的 pH 增大,故错误;D 项,阳极 发生氧化反应, 电极反应为 2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O, D 正确。 答案:C
- -

5.(2012· 海南高考卷)下列叙述错误的是( A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱 B.用锡焊的铁制容器,焊接处易生锈

)

C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液 D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀 解析:A、B 都是原电池原理,铁与比其活泼性弱的金属或非金 属形成原电池,更易腐蚀,正确;电镀时镀件为阴极,C 项错误;D 项是牺牲阳极的阴极保护法,正确。 答案:C

6 . (2012· 山东高考卷 ) 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 ( )

A.图 a 中,插入海水中的铁棒,越靠*底端腐蚀越严重 B.图 b 中,开关由 M 改置于 N 时,CuZn 合金的腐蚀速率减 小 C.图 c 中,接通开关时 Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速 率也增大 D.图 d 中,ZnMnO2 干电池自放电腐蚀主要是由 MnO2 的氧 化作用引起的

解析:Fe 与空气、水同时接触容易生锈,因此应靠*液面处最 易腐蚀,A 项错误;开关置于 N 处,Cu-Zn 合金作正极,置于 M 处时 Cu-Zn 合金作负极,因此开关由 M 改置于 N 时,Cu-Zn 得 到保护,腐蚀速率减小,B 项正确;接通开关后 Zn 作负极,Pt 片上 产生 H2,C 项错误;Zn-MnO2 酸性干电池中,NH+ 4 水解呈酸性, 生成的 H 氧化 Zn,D 项错误。 答案:B





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