苏教化学二：专题2 第三单元 化学能与电能的转化2 原电池原理的应用（学案） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精高中化学原电池原理的应用一、考点突破知识点考纲要求题型说明钢铁的电化学腐蚀原电池原理的应用1。了解钢铁电化学腐蚀的原理及防护；2。了解原电池原理的重要应用选择题填空题这一节主要考查原电池的设计、电化学腐蚀以及解释某些化学现象二、重难点提示重点：原电池原理的重要应用.难点：电极方程式的书写.考点一、钢铁的电化学腐蚀1。电化学腐蚀金属跟电解质溶液接触原电池反应比较活泼的金属失去电子而被氧化。2.钢铁的腐蚀（1）构成条件:(2）电极反应：eq\x(负极铁）2Fe－4e－2Fe2＋eq\x（正极碳)O2＋4e－＋2H2O4OH－eq\x（总反应）2Fe＋O2＋2H2O2Fe（OH）2后续反应：4Fe(OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH)3，Fe(OH）3易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O）.考点二、原电池原理的应用1.加快化学反应速率:①分析：构成原电池，加快了电子转移，加快了化学反应速率。②实例：实验室用Zn和稀H2SO4（或稀HCl）反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快.2。比较金属的活动性强弱：①分析：原电池中,一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。②实例：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生,由原电池原理可知，金属活动性A>B。3.金属材料的防护：①分析：将被保护金属设计成原电池的正极。②实例：轮船在海里航行时，为了保护轮船不被腐蚀，可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属，如Zn，这样构成的原电池，Zn为负极，而Fe为正极，从而防止了铁的腐蚀。4.制作化学电源-—设计原电池：①分析:已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂（电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原.即：负极：还原剂－ne－氧化产物；正极：氧化剂＋ne－还原产物.②实例：利用氧化还原反应Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu设计成如图所示的原电池。a.该原电池的电极反应为：负极（Zn)：Zn－2e－Zn2＋（氧化反应)；正极（Cu）:Cu2＋＋2e－Cu(还原反应）。b。装置：【随堂练习】把a、b、c、d四块金属板浸入稀硫酸中，用导线两两相连，可以形成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c溶解；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡.四块金属的活动性顺序是（）A。a>c>d〉bB.c>a〉b〉dC。a>c〉b〉dD.c>a〉d>b思路分析：较活泼的金属为负极，被氧化溶解；相对不活泼的金属为正极，冒气泡或析出金属。所以，四块金属的活动性顺序是a〉c〉d〉b.答案:A例题1有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是 （)A。A>B>C〉D〉E B.A>C〉D〉B〉EC。C〉A>B>D>E D。B>D>C>A>E思路分析：金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极,H＋在正极电极表面得到电子生成H2,电子运动方向由负极→正极,电流方向则由正极→负极.在题述原电池中,A­B原电池，A为负极；C.D原电池，C为负极；A­C原电池,A为负极；B­D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性：A〉C>D>B>E.答案：B例题2如图装置中,U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是（）A。生铁块中的碳是原电池的正极B。红墨水柱两边的液面变为左低右高C。两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋D。a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀思路分析：粗看装置虽感到陌生，但仔细分析得知该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水,溶液呈中性,发生的是吸氧腐蚀，负极反应式为Fe－2e－Fe2＋,正极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，显然a装置内气体的物质的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵溶液，溶液呈酸性,发生的是析氢腐蚀，负极反应式为Fe－2e－Fe2＋,正极反应式为2H＋＋2e－H2↑，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选项B错.答案:B【高频疑点】1。构成原电池后反应速率会加快的原因纯锌在稀硫酸中反应,Zn表面既有Zn2＋进入溶液，又有H＋运动到Zn表面得到电子生成H2，而在Cu－Zn原电池中,Zn失去电子变成Zn2＋进入溶液，H＋在Cu上得到电子生成H2。比较两种形式的反应,就会发现前者Zn表面“拥挤不堪”，Zn2＋对H＋有排斥作用,而后者“畅通无阻”。粗锌与稀硫酸反应产生氢气的速率明显快于纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率，就是这个原理。2.电极判断的几种特殊情况原电池的两极称正、负极，两极判断除考虑两极的活动性外,还应注意电极能否与电解质溶液反应。如图甲中，电解质溶液是稀硝酸，Fe作负极，电极反应：Fe－2e－Fe2＋；但图乙中，电解质溶液是浓硝酸，Fe发生钝化，Cu作负极,电极反应：Cu－2e－Cu2＋；图丙中，电解质溶液是稀硫酸，Mg较活泼作负极,电极反应:Mg－2e－Mg2＋；但图丁中，电解质溶液是NaOH溶液，Al参与反应作负极，电