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课件共101张,习题约15230字。
[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因;了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
考点一 原电池原理的全面突破
1.通常只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。
2.工作原理
以锌铜原电池为例:
电极名称 负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu
反应类型 氧化反应 还原反应
电子流向 由Zn沿导线流向Cu
盐桥中
离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极
盐桥的作用 (1)平衡电荷;
(2)避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)
说明 (1)无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ,电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置Ⅰ中,由于不可避免会直接发生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+而使化学能转化为热能,所以装置Ⅱ的能量转化率高。
题组一 对比设计两类原电池
1.[2013•广东理综,33(2)(3)](2)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极___________________________________________________________。
③甲、乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选__________作阳极。
答案 (2)①(或其他合理答案)
②电极逐渐溶解,表面有红色固体析出
③甲 在甲装置中,负极不和Cu2+接触,避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能转化为热能
(3)锌片
解析 (2)①根据题给条件和原电池的构成条件可得:
a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到ZnSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。
b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池,Fe作负极,Cu作正极,Fe插入到FeSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。
c.注意,画图时要注意电极名称、电极材料、电解质溶液名称(或化学式),并形成闭合回路。
②由于金属活动性Zn>Fe>Cu,锌片或铁片作负极,由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触,工作一段时间后,负极逐渐溶解,表面有红色固体析出。
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