原电池及化学电源复习课

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你知道了吗练习⒈判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;①②③(×)(×)(∨)④(∨)⑤(∨)⑥(×)⑦(∨)负极:正极:总反应:Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu⑧⑨(×)(∨)负极:正极:总反应:Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑三、原电池的正负极的判断方法微观判断(根据电子流动方向)电子流出的极电子流入的极——负极——正极较活泼的电极材料较不活泼的电极材料质量增加的电极工作后质量减少的电极——负极——正极——正极——负极工作后,有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生还原反应的极宏观判断:①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极增重还是减重④根据电极有气泡冒出:——负极——正极四、设计原电池3.画出装置示意图前提:是氧化还原反应1、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。2、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液练习:利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个原电池,画出示意图,写出电极反应。正极:2Fe3++2e-=2Fe2+负极:Cu-2e-=Cu2+CuCCCu含Fe3+的盐溶液金属腐蚀的实质金属的腐蚀种类原理区别联系五、金属的腐蚀金属原子失去电子被氧化而消耗的过程:M-ne-=Mn+。化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,速率更快。吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极反应负极反应电池反应溶液反应水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀Fe-2e-==Fe2+Fe-2e-==Fe2+Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氢腐蚀)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O钢铁的腐蚀(负极:铁,正极:碳)应用:牺牲阳极的阴极保护法:原理:形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。牺牲阳极的阴极保护法示意图下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和1mol/L盐酸;B.A.纯锌和1mol/L硫酸;纯锌和18mol/L硫酸;C.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.(D)应用:比较反应速率1、银锌钮扣电池正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2总反应:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag六、电极反应书写2、碱性锌-锰电池负极Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O负极:3、铅蓄电池铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程。Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O写此类电极反应式,先写负极反应,再用总式减去负极,得正极反应总结:以上反应中,负极均为金属,金属失电子变成对应离子,如果离子与电解质溶液中的某些离子反应,应写出最终产物。4、氢氧燃料电池负极:通氢气正极:通氧气负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O正极:O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:2H2+O2=2H2O负极:2H2-4e-=4H+正极:O2+4H++4e-=2H2O总反应:2H2+O2=2H2O酸性碱性正极:2O2+8H++8e-===4H2O负极:CH4+2H2O-8e-===C02+8H+总反应CH4+2O2===CO2+2H2O酸性介质正极:2O2+4H2O+8e-===8OH-负极:CH4+2H2O-8e-===C02+8H+总反应CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O碱性介质↙↖5、甲烷燃料电池酸性介质O2+4H++4e-=2H2O碱性介质O2+2H2O+4e-=4OH-总结:当正极反应物是O2的时候应用于各种燃料电池故写此类电极反应式,先写正极反应,再用总式减去正极,得负极反应一般型:负极金属与电解液反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e-=H2↑(溶液中的阳离子反应)稀硫酸饱和氯化钠溶液类型一:负极金属与电解液不反应负极:2Zn-4e-=2Zn2+正极:2H2O+O2+4e-=4OH-(溶解在溶液中的氧气反应)七、原电池的几种特殊类型:负极:2Al+8OH-—6e-=2AlO2-+4H2O正极:6H++6e-=3H2↑总:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑稀硫酸负极:Mg—2e-=Mg2+正极:2H++2e-=H2↑总:Mg+2H+=Mg2++H2↑类型二:特殊电解液负极:Cu—2e-=Cu2+正极:4H++2NO3-+2e-=2NO2+2H2O总:Cu+4H++2NO3-=2NO2+Cu2++2H2O稀H2SO4负极:2Al—6e-=2Al3+正极:6H++6e-=3H2↑总:2Al+6H+=2Al3++3H2↑类型三:带盐桥的原电池CuSO4ZnSO4负极:正极:总反应:Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu非原电池练:观察右图装置,按题意填写下列空白:(1)若试管内液面下降,则溶液X显_________性,铁钉发生_______腐蚀,其负极电极反应为___________________;正极电极反应为____________________________。(2)若试管内液面上升,则溶液X显________性,铁钉发生_______腐蚀,其负极电极反应为___________________;正极反应为______________________。酸析氢Fe-2e-==Fe2+2H++2e-==H2↑弱酸或中吸氧O2+2H2O+4e-==4OH-Fe-2e-==Fe2+

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