第5讲电化学原理及应用一、原电池和电解池1.原电池:(1)上述装置中能形成原电池的是__,该原电池工作时,负极发生_________,电极反应式为______________;正极发生__________,电极反应式为_______________;电池总反应式为___________________。(2)以KOH溶液为电解质溶液,构成氢氧燃料电池的反应原理为2H2+O2====2H2O,其中负极反应式为___________________;正极反应式为__________________;以酸性溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池:负极反应为______________;正极反应为_________________。2.电解池:(1)电解时,a极是___极;电极反应式为_______________;b极发生_____反应,电极反应式为_________________;电解总反应离子方程式为_____________________________。(2)电解完成后,若溶液的体积为1L,整个电解过程中共转移0.1mole-,则溶液的pH为___,若使电解质溶液复原,需通入氯化氢的物质的量为____mol。(3)若用该装置给铁钉镀铜,则应用铜作_____,用铁钉作_____,电解质溶液应为_____溶液。二、金属的腐蚀与防护1.电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例):2.金属的电化学防护:(1)牺牲阳极的阴极保护法:如图,保护铁,铁作___极,锌作___极。(2)外加电流的阴极保护法:外加直流电源,使被保护金属与电源的___极相连。(1)(2013·北京高考)钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e-====Fe3+。()分析:铁被腐蚀时,作负极被氧化,反应为Fe-2e-====Fe2+。(2)(2013·北京高考)水中的钢闸门连接电源的负极,使用的是外加电流的阴极保护法。()分析:钢闸门和电源的负极相连,作电解池的阴极被保护,称为外加电流的阴极保护法。(3)(2013·江苏高考)电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极。()分析:电解精炼铜时,用纯铜作阴极,电极反应为Cu2++2e-====Cu。大家学习辛苦了，还是要坚持(4)(2012·福建高考)Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)通过盐桥构成的原电池装置中,Cu电极上发生氧化反应。()分析:Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)电池中,Cu作正极,发生还原反应;要注意判断原电池装置中正、负极及明确两极发生的反应类型。(5)(2012·四川高考)乙醇酸性燃料电池的负极反应式为CH3CH2OH+H2O-4e-====CH3COOH+4H+,电池工作时,电解质溶液中的H+向负极移动。()分析:原电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。(6)(2012·江苏高考)Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的正极材料。()分析:锌锰干电池中,锌失去电子被氧化,作电池的负极材料。(7)(2012·山东高考)电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况),理论上需转移NA个电子。()分析:电解NaCl溶液的阴极反应式为2H++2e-====H2↑,故生成1molH2时转移2NA个电子。(8)(2012·山东高考)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,溶液中的Cu2+向阳极移动。()分析:电解过程中,溶液中的阳离子Cu2+向阴极移动,阴离子向阳极移动。(9)(2012·海南高考)锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜。()分析:锌与硫酸铜反应生成铜,锌、铜与稀硫酸形成原电池,可使反应速率加快。(10)(2012·海南高考)肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为N2H4-4e-====4H++N2↑。()分析:碱性环境下N2H4在负极上失电子结合OH-生成N2和H2O,其电极反应式为N2H4+4OH--4e-====4H2O+N2↑。(11)(2012·海南高考)下列电解质溶液电解时只生成氢气和氧气:NaOH、H2SO4、Ba(OH)2。()分析:电解时只生成氧气和氢气,则电解质所含阳离子在金属活动顺序表中位于铜之前,阴离子不是简单离子应是OH-或含氧酸根离子。(12)(2012·广东高考)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。()分析:钢是铁碳合金,钢架里的铁、碳与表面一层电解质溶液构成了原电池,导致钢架在潮湿空气中易发生电化学腐蚀而生锈。(13)(2012·江苏高考)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更不容易生锈。(