第第3 3節(jié)節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池電池化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1780年11月的一天，意大利生物學(xué)家伽伐尼教授正在廚房里做菜，今天他準(zhǔn)備做的菜是燴蛙腿這是一道傳統(tǒng)的波洛尼亞名菜。伽伐尼教授是位解剖專家，當(dāng)用銅鉤將剝光了皮的青蛙勾住掛在鐵制架子上時(shí)，他發(fā)現(xiàn)蛙腿抽搐了幾下，這使他大為驚奇，難道青蛙又復(fù)活了？1791年伽伐尼發(fā)表了一篇關(guān)于蛙腿抽搐的論文，錯(cuò)誤地指出：使蛙腿抽搐的電流來(lái)自青蛙本身，并稱之為“動(dòng)物電”。著名科學(xué)家伏特教授通過(guò)多次的反復(fù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在銅制解剖盤(pán)里做實(shí)驗(yàn)，蛙腿出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，在木板上實(shí)驗(yàn)時(shí)蛙腿不再出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象了，終于找到了一個(gè)重要的事實(shí)：只有用活潑性不同的兩種金屬同時(shí)接觸蛙腿時(shí)才會(huì)產(chǎn)生抽搐現(xiàn)象，由此伏特得出一個(gè)重要的結(jié)論，并據(jù)此設(shè)計(jì)出了世界上第一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置伏打電池(伏打曾叫它伽伐尼電池)。問(wèn)題：伏特得出的一個(gè)重要的結(jié)論是什么？一、原電池的工作原理1原電池是將_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能的裝置。2原電池的工作原理(以銅鋅原電池為例進(jìn)行研究)：Zn為_(kāi)極，Cu為_(kāi)極；負(fù)極上發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_(kāi)，正極上發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_(kāi)；電子流出的極是_極，電子流入的極是_極；電流方向_。電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)方向：陽(yáng)離子_，陰離子_。該原電池工作一段時(shí)間后，兩電極的質(zhì)量將會(huì)_?；瘜W(xué)電負(fù)正氧化Zn Zn22e還原Cu22e Cu負(fù)正從正極流向負(fù)極正極負(fù)極負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加3組成原電池的條件(1)_不同的兩塊電極材料(金屬和金屬或金屬和非金屬)；(2)電極均與_接觸；(3)兩極用導(dǎo)線相連或組成閉合電路；(4)能自發(fā)地發(fā)生_反應(yīng)。所以在銅鋅原電池中，銅片的作用：一是形成電勢(shì)差，二是導(dǎo)電。不僅銅，任何比鋅活潑性差的金屬，都能起到銅的兩個(gè)作用，在電解質(zhì)溶液中也都能與鋅形成原電池，還可以用導(dǎo)電的碳棒(石墨)來(lái)替代銅片，作為原電池的正極?；顒?dòng)性電解質(zhì)溶液氧化還原二、化學(xué)電源1根據(jù)原電池的反應(yīng)原理，人們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)了多種化學(xué)電源，包括_、可充電電池和燃料電池等?？沙潆婋姵匾卜Q為_(kāi)?？沙潆婋姵胤烹姇r(shí)是一個(gè)_，充電時(shí)是一個(gè)_。鋰電池是一種_電池。2目前常見(jiàn)的一次鋅錳干電池分為_(kāi)和_兩種。堿性鋅錳池比普通鋅錳干電池性能優(yōu)越，它單位質(zhì)量所輸出的電能多，能提供較大電流并_。堿性鋅錳電池的負(fù)極是_，正極是_，電解質(zhì)是_。其電極反應(yīng)為：負(fù)極：_，正極：_，總反應(yīng)式為：_。一次電池二次電池原電池電解池高能酸性堿性連續(xù)放電ZnMnO2KOHZn2OH ZnOH2O2eMnO22H2O2e Mn(OH)22OHZnMnO2H2O Mn(OH)2ZnO3鉛蓄電池是常見(jiàn)的_。它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有_，負(fù)極板上覆蓋有_，電解質(zhì)是_。放電時(shí)電極反應(yīng)：負(fù)極：_，正極：_，放電時(shí)總反應(yīng)式：_。鉛蓄電池充電時(shí)電極反應(yīng)：陰極：_，陽(yáng)極：_，充電時(shí)總反應(yīng)式：_?？梢?jiàn)充電過(guò)程和放電過(guò)程是可逆的，可用一個(gè)反應(yīng)式表示為_(kāi)。隨著放電反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度不斷下降，密度不斷減小，人們常常根據(jù)_的大小來(lái)判斷鉛蓄電池是否需要充電。二次電池PbO2PbH2SO4PbSO PbSO42ePbO24HSO42-+2e PbSO42H2OPbPbO22H2SO4=2PbSO42H2OPbSO42e PbSO(還原反應(yīng))PbSO42H2O PbO24HSO42-2e(氧化反應(yīng))硫酸溶液的密度PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O4氫氧燃料電池正極通入_，負(fù)極通入_。其電極反應(yīng)為負(fù)極：_，正極：_，總反應(yīng)：_。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于普通燃料的燃燒的能量轉(zhuǎn)換效率。氧氣氫氣2H24OH 4H2O4eO22H2O4e 4OH2H2O2 2H2O三、金屬的腐蝕1金屬腐蝕是指金屬表面跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因_反應(yīng)而遭到破壞。金屬的腐蝕可分為_(kāi)與_兩種?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬與其他物質(zhì)直接觸發(fā)生_而引起的腐蝕。在現(xiàn)實(shí)生活中主要的金屬腐蝕是_。電化學(xué)(或原電池)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕氧化還原反應(yīng)電化學(xué)腐蝕2電化學(xué)腐蝕是指不純的金屬或合金發(fā)生_，使較活潑的金屬_而引起的腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹就是最典型的電化學(xué)腐蝕。3鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液不同，發(fā)生的電化學(xué)腐蝕也不同，分為_(kāi)和_。(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時(shí)，將發(fā)生析氫腐蝕。發(fā)生的電極反應(yīng)為：負(fù)極：_；正極：_。2原電池反應(yīng)失去電子被氧化3析氫腐蝕吸氧腐蝕(1)Fe Fe22e2H2e H2(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液_或呈_并溶有_時(shí)，將會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極反應(yīng)為：_；正極反應(yīng)為：_?？偡磻?yīng)的方程式為：_。生成的Fe(OH)2在空氣中發(fā)生變化的化學(xué)方程式是：_。酸性很弱中性一定量的氧氣Fe Fe22eO22H2O4e 4OH2FeO22H2O 2Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO2 4Fe(OH)3四、金屬的防護(hù)1防止金屬銹蝕最常用的方法是_，通過(guò)種種措施使金屬與外界隔開(kāi)，以達(dá)到防止金屬銹蝕的目的。常見(jiàn)方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；也可以在表面鍍上一層耐腐蝕的金屬(鋅、錫、鉻、鎳)或合金，但是當(dāng)金屬鍍層部分損壞時(shí)，鍍層金屬與被保護(hù)金屬會(huì)形成_，如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵破損后，_為正極，不腐蝕；_為負(fù)極，被腐蝕，可以不斷補(bǔ)充鋅，保護(hù)鐵，延長(zhǎng)鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵表層磨損后，_為正極，_為負(fù)極，卻加快了鋼鐵的腐蝕。在金屬的表面覆蓋保護(hù)層原電池鐵鋅錫鐵2電化學(xué)防腐蝕(1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法這種方法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等)上裝上若干_，作原電池的_，不斷遭受腐蝕，定期拆換，而作為_(kāi)的鋼鐵被保護(hù)了下來(lái)。(2)陰極電保護(hù)法這種方法是將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門(mén))與外加直流電源的_極相連作為_(kāi)極，而將直流電源的正極接到一些廢鐵上，使廢鐵成為_(kāi)極。(1)鋅塊負(fù)極正極(2)負(fù)陰陽(yáng)注意：防腐效果由好到差的順序?yàn)椋和饧与娫吹年帢O電保護(hù)法防腐犧牲陽(yáng)極保護(hù)法防腐有一般防護(hù)條件的防腐無(wú)防護(hù)條件的防腐。原電池及原電池工作原理原電池及原電池工作原理1原電池(1)概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)實(shí)質(zhì)：利用自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(3)電池反應(yīng)：原電池的兩個(gè)電極反應(yīng)組成電池的總反應(yīng)，這個(gè)總反應(yīng)叫做電池反應(yīng)。(4)構(gòu)成原電池的條件兩種活動(dòng)性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。兩極相連形成閉合回路。注意：(1)原電池反應(yīng)是建立在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上的。(2)原電池中失電子的一極為負(fù)極，得電子的一極為正極。一般說(shuō)來(lái)，負(fù)極的金屬性比正極的金屬性強(qiáng)。(3)原電池中，電極可能與電解質(zhì)反應(yīng)，也可能與電解質(zhì)不反應(yīng)。如下圖：(4)形成閉合回路的方式有多種，可以是導(dǎo)線連接兩個(gè)電極，也可以是兩電極接觸。如下圖：2原電池工作原理的實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下，按照下列兩圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 銅鋅原電池裝置示意圖()請(qǐng)觀察圖、圖兩個(gè)金屬片插入溶液后電流計(jì)指針位置的變化，金屬電極表面的變化，分析是否有電流產(chǎn)生，測(cè)定溶液溫度的變化。e- 下列各組電極材料和電解液，不能組成原電池的是()A銅片、石墨棒、稀硫酸B銅片、石墨棒、硝酸銀溶液C鋅片、銅片、稀鹽酸D銅片、銀片、FeCl3溶液解析：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是形成原電池的關(guān)鍵，銅片、石墨棒、稀硫酸三者沒(méi)有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。選項(xiàng)B、C、D對(duì)應(yīng)的氧化還原反應(yīng)分別是：Cu2AgNO3 Cu(NO3)22Ag，Zn2HCl ZnCl2H2，Cu2FeCl3 CuCl22FeCl2，這些反應(yīng)都是能夠自發(fā)進(jìn)行的。答案：A 在盛有稀H2SO4的燒杯中放入導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是()A正極附近的SO 離子濃度逐漸增大B電子通過(guò)導(dǎo)線由銅片流向鋅片C正極有O2逸出D銅片上有H2逸出解析：本題符合銅鋅原電池的形成條件，原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極(鋅)經(jīng)外電路(導(dǎo)線)流向正極(銅)。負(fù)極鋅片：Zn Zn22e；正極銅片：2H2e H2，總反應(yīng)為：Zn2H Zn2H2，原電池中沒(méi)有產(chǎn)生O2。沒(méi)有參與反應(yīng)的SO ，離子濃度不會(huì)逐漸增大。答案：D判斷原電池的正負(fù)極及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)判斷原電池的正負(fù)極及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1判斷原電池的正負(fù)極(1)由組成原電池的兩極電極材料判斷。一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極(注：一定要注意實(shí)際情況，如：MgAlNaOH，Al才是負(fù)極；AlCu濃硝酸，Cu才是負(fù)極)。(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(負(fù)失氧)，其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)(正得還)。(5)根據(jù)原電池的兩極發(fā)生的現(xiàn)象判斷。溶解或質(zhì)量減輕的電極為負(fù)極，電極增重(有金屬析出)或有氣泡放出的一極為正極(此規(guī)則具有相當(dāng)?shù)木窒扌?，可用于一些非常?guī)的原電池的電極判定，如AlCu稀硫酸，但不適用于目前許多的新型燃料電池的電極的判定)。學(xué)習(xí)中常犯的錯(cuò)誤是原電池正負(fù)極的判斷，不一定是較活潑的金屬一定作負(fù)極，而要看是否發(fā)生氧化反應(yīng)。如：鐵、銅和濃硝酸組成的原電池，雖然鐵的活潑性比較強(qiáng)，但不能與濃硝酸反應(yīng)，而銅可以，因此銅作負(fù)極，鐵作正極。2電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1)如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫(xiě)電極反應(yīng)式。(2)如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況)，建議選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況去寫(xiě)電極反應(yīng)式。另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即可(加、減法)。加減法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式歸納：電池總反應(yīng)：還原劑氧化劑介質(zhì) 氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物其他負(fù)極：還原劑介質(zhì) 氧化產(chǎn)物ne(還原劑失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng))正極：氧化劑ne介質(zhì) 還原產(chǎn)物(氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應(yīng))介質(zhì)通常是定向移動(dòng)到該電極附近的導(dǎo)電離子如H、OH、H2O等等，若氧化(或還原)產(chǎn)物能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則其一般書(shū)寫(xiě)在電極方程式中。兩個(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)離子方程式，用電池總反應(yīng)離子方程式減去較簡(jiǎn)單電極的反應(yīng)式即為較復(fù)雜電極的反應(yīng)式。原電池反應(yīng)式一般都可以用加、減法書(shū)寫(xiě)。書(shū)寫(xiě)時(shí)，無(wú)論是總反應(yīng)式還是電極反應(yīng)式都既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒、又要滿足質(zhì)量守恒。 我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。則該電源負(fù)極材料為_(kāi)，正極材料為_(kāi)，正、負(fù)極反應(yīng)式分別為_(kāi)。解析：Al、O2(空氣)之間的氧化還原反應(yīng)為： 2Al2O3將該反應(yīng)與原電池的原理、Al的導(dǎo)電性等知識(shí)進(jìn)行綜合分析可知，鋁既是負(fù)極反應(yīng)物，又是負(fù)極材料，O2是正極反應(yīng)物，正極材料應(yīng)該選擇還原性比Al弱的導(dǎo)電性強(qiáng)的材料，如石墨等。Al、O2的氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別為：答案：鋁石墨負(fù)極反應(yīng)：4Al12e 4Al3；正極反應(yīng)：3O26H2O12e 12OH化學(xué)電源化學(xué)電源2一次電池與二次電池的不同點(diǎn)(1)一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度就不能使用了，如普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池。(2)二次電池又稱充電電池或蓄電池。放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用，如鉛蓄電池等。(3)可充電電池放電時(shí)是一個(gè)原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；充電時(shí)是一個(gè)電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。放電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)，鉛電極發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時(shí)二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)。3常見(jiàn)的化學(xué)電池(1)鋅錳干電池 (2)鉛蓄電池鉛蓄電池的電極反應(yīng)負(fù)極：Pb SO PbSO42e正極：PbO24HSO 2e PbSO42H2O電極總反應(yīng)式：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O(3)氫氧燃料電池寫(xiě)電極反應(yīng)時(shí)要考慮介質(zhì)是否參與反應(yīng)，下面分別為堿性、酸性、中性介質(zhì)時(shí)的電極反應(yīng)。a電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)：電池總反應(yīng)式：2H2O2 2H2O燃料電池的燃料除H2外，還有CH4、CH3OH和乙醇(C2H5OH)等。氫氧燃料電池因?yàn)楫a(chǎn)物只有水，不產(chǎn)生任何污染而備受關(guān)注。書(shū)寫(xiě)燃料電池的電極反應(yīng)式應(yīng)注意的問(wèn)題：a電池的負(fù)極一定是可燃性氣體，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，也稱陽(yáng)極。電池的正極一定是助燃性氣體，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，也稱陰極。b電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。c電極反應(yīng)式作為一種特殊的離子反應(yīng)方程式，也必須遵循原子守恒、電荷守恒規(guī)律。d寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對(duì)應(yīng)，在堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H，中酸性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH。e正負(fù)極兩極的電極反應(yīng)式在得失電子守恒的條件下，相加后的電池反應(yīng)必是燃料燃燒反應(yīng)和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)式。 鎳鎘(NiCd)可充電電池，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2OH NiOOHH2OeB充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程C放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH向正極移動(dòng)解析：充電時(shí)作為電解裝置，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能， 陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Ni(OH)2OH NiOOHH2Oe，A正確，B錯(cuò)誤。放電是一原電池裝置，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，Cd作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cd2OH Cd(OH)22e，Cd周圍的OH下降，OH向負(fù)極移動(dòng)。所以C、D錯(cuò)誤。答案：A金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)1金屬的腐蝕(1)金屬的腐蝕指的是金屬及其合金跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被氧化而損耗的過(guò)程。(2)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)都是金屬原子失去電子被氧化的過(guò)程，其反應(yīng)方程式(M代表金屬元素)為：Mne Mn(3)金屬腐蝕的分類(4)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)等直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過(guò)程較活潑金屬被氧化的過(guò)程相互關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更嚴(yán)重2.鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較類型析氫腐蝕吸氧腐蝕形成條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性電解質(zhì)溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液負(fù)極反應(yīng)Fe2e Fe2正極反應(yīng)2H2e H22H2OO24e 4OH電子如何流動(dòng)形成電通路Fe失去2e，成為Fe2進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e流入C極，H趨向于C極，在C極上得到e生成H2析出溶液Fe失去e成為Fe2進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e流入C極，在C極O2獲得e成為OH進(jìn)入溶液其他反應(yīng)及產(chǎn)物Fe22OH Fe(OH)22FeO22H2O 2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3xH2O(3x)H2O普遍性吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍3.金屬的防護(hù)(1)內(nèi)因：改變內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)。如與鉻、鎳形成不銹鋼。(2)外因：防止形成原電池。改變電解質(zhì)溶液為非電解質(zhì)：如涂上油漆、礦物性油脂等。鍍上一層純金屬(鋅、錫、鉻、鎳)以改變電極，使不存在活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極，只有一極不形成原電池。如：表層鍍鋅的鍍鋅鐵破損后，鐵為正極，不腐蝕；鋅為負(fù)極，被腐蝕，可以不斷補(bǔ)充鋅，保護(hù)鐵，延長(zhǎng)鋼鐵的使用期。而表層鍍錫的鍍錫鐵，價(jià)格雖比鍍鋅鐵低，但表層磨損后，錫為正極，鐵為負(fù)極，加快了鋼鐵的腐蝕。此外，還可將鐵鈍化使之表面形成一層致密的Fe3O4氧化膜。(3)電化學(xué)保護(hù)法：接鋅塊形成原電池，犧牲鋅(負(fù)極)保護(hù)鐵(正極)，習(xí)慣上叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(如圖)。如船殼上打上鋅塊；鋼鐵外接電源負(fù)極形成電解池，使之成為陰極而被保護(hù)，習(xí)慣上叫做外加電流的陰極保護(hù)法。如鋼閘門(mén)接低壓直流作負(fù)極，石墨接電源正極作陽(yáng)極，浸入水中(如圖)。就防護(hù)效果而言：法優(yōu)于法。4金屬腐蝕的快慢的判斷方法(1)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。(2)同一金屬在不同溶液中的腐蝕速率：強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)。(3)原電池原理引起的腐蝕速率：兩極金屬活動(dòng)性相差越大，腐蝕越快。(4)同一電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。5常見(jiàn)金屬防護(hù)的措施(1)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層。 家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過(guò)程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是()A4Fe(OH)2O22H2O 4Fe(OH)3B2Fe2H2OO2 2Fe(OH)2CO22H2O4e 4OHDFe3e Fe3解析：洗過(guò)的鐵鍋在空氣中放置，可發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極：2Fe4e 2Fe2，正極：O22H2O4e 4OH，總反應(yīng)式為2FeO22H2O 2Fe(OH)2，而Fe(OH)2又被O2氧化為紅褐色的Fe(OH)3。本題考查了電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，以家用炒菜鍋為話題，考查學(xué)生對(duì)吸氧腐蝕過(guò)程的掌握程度。答案：D1有關(guān)原電池的下列說(shuō)法中正確的是()A在外電路中，電子由正極流向負(fù)極B在原電池中，只有金屬鋅能作負(fù)極C原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極方向移動(dòng)D原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向負(fù)極方向移動(dòng)解析：在原電池中，電子從負(fù)極流向正極，A錯(cuò)誤；原電池中是活潑金屬作負(fù)極，而不一定是鋅；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，陽(yáng)離子在正極被還原，所以電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，而陰離子向負(fù)極移動(dòng)。答案：C2LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為：FePO4Li LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說(shuō)法正確的是()A可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動(dòng)C充電過(guò)程中，電池正極材料的質(zhì)量減少D放電時(shí)電池負(fù)極反應(yīng)為：FePO4Lie LiFePO4解析：當(dāng)加入硫酸時(shí)，硫酸將與Li單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使原電池反應(yīng)不能發(fā)生，所以不能加入硫酸，故A錯(cuò)；放電時(shí)，Li(帶正電荷)在電池內(nèi)部(電解質(zhì)中)向正極移動(dòng)，故B錯(cuò)；放電時(shí)，負(fù)極：Lie Li，正極：FePO4Lie LiFePO4；充電時(shí)，陽(yáng)極：LiFePO4e FePO4Li，陰極：Lie Li，所以易知C正確，D錯(cuò)誤。答案：C