C.为保护地下钢管不受腐蚀,可使它与铜板相连
D.海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀
E.钢铁析氢腐蚀与吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀
F.金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应
一、原电池、电解池的判断规律
1.从能量的角度分析
原电池:化学能转变为电能的装置。
电解池:电能转变为化学能的装置。
应用:由化学反应方程式设计原电池、电解池要从能量的角度分析。我们只能把能自发进行的放热的氧化还原反应设计成原电池,而只要是氧化还原反应(不论吸热还是放热)理论上均可设计成电解池,如Cu+2HCl===CuCl2+H2↑只能设计成电解池(如装置图A);Fe+2HCl===FeCl2+H2↑既能设计成电解池(如装置图B),也能设计成原电池(如装置图C)。
2.从装置图的角度分析
原电池:若无外接电源,可能是原电池,然后根据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。
先看电极:两极是导体且活泼性不同。
再看溶液:两极插入电解质溶液中。
后看回路:形成闭合回路或两极接触。
电解池:若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解池溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。
【例1】 图中,两电极上发生的电极反应如下:a极:2H++2e-===H2↑,b极:Fe-2e-===Fe2+,则以下说法不正确的是( )。
A.该装置可能是电解池
B.溶液pH变大
C.a、b可能是同种电极材料
D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能
二、电解池的两极
1.确定阴、阳极的一般方法
判断方法
阳极
阴极
质量
减小
增大
电极反应
得失电子[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学*科*网]
失电子
得电子
化合价
升高
降低
反应类型
氧化反应
还原反应
电流
导线中
电子流出
电子流入
电解质溶液中
阳离子移离
阳离子移向
1.用惰性电极电解电解质溶液
类型
电极反应特点
实例
电解对象
电解质浓度
pH
电解质溶液复原
电解水型
阴极:4H++4e-===2H2↑
阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑
NaOH
水
增大
增大
水
H2SO4
水
增大
减小
水
Na2SO4
水
增大
不变
水
电解电解质型
电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电
HCl
电解质
减小
增大
氯化氢
CuCl2
电解质
减小
略增大
氯化铜
放H2生碱型
阴极:H2O放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
NaCl
电解质和水
生成新
电解质
增大
氯化氢
放O2生酸型
阴极:电解质阳离子放电
阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质和水
生成新
电解质
减小
氧化铜
2.有关电化学的计算
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量的计算等。无论哪类计算,均可概括为下列三种方法:
(1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是阴、阳极得失电子数相等。
(2)根据总反应计算:先写出电极反应,再写出总反应式,最后根据总反应列比例式计算。
(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。
【例3-1】 (2012吉林实验中学模拟)A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO、SO、Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:
(1)M为电源的________极(填“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为__________、__________(填写化学式)。
(2)计算电极f上生成气体的物质的量为________ mol。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式:____________________________________。
(4)若电解后甲溶液的体积为10 L,则该溶液的pH为________。
【例3-2】(2012江西南昌调研测试)将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液。
i.以电流为1 A通电10 min;
ii.10 min后,反接电源,以电流为2 A继续通电10 min;下列图像分别表示银电极质量、铂电极质量、电解池产生气体质量和电解时间的关系图。其中正确的是( )。
A.①③ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
1.(高考集萃)下列叙述中不正确的是( )。
A.(2012山东理综)电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
B.(2012广东理综)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
C.(2012浙江理综)在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以判断锌镀层已反应完全
D.(2012江苏化学)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
2.(2012山东理综,13)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,越靠近底端腐蚀越严重
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
3.(2012安徽理综,11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生:一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是( )。
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