原电池金属腐蚀和防护
Cu A Fe
-
+
浓HNO3溶 液
Mg A Al
-
+
稀硫酸溶液
A
Mg
Al
+
-
NaOH溶
二、金属的腐蚀和防护
探究:
Fe
下列装置是否为原电池? 如果是,请标出两 极的名称,并写出电极方程式.
C
Fe
C
Fe
C
A稀盐酸
B食盐水
C自来水
A装置:
(-)Fe: Fe-2e-=Fe2+ (+)C: 2H++2e-=H2↑ 总: Fe+ 2H+= Fe2++H2↑
练习2:
7.(高考海南化学卷,原电池) 依据氧化还原反应: 2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如 图所示。
请回答下列问题: (1)电极X的材料是__铜__(或__C__u;) 电解质溶液Y是__A__g_N__O_3_溶__液; (2)银电极为电池的___正_____极,
⑵ 2Fe3++Fe=3Fe2 +
( Fe∣Fe2(SO4)3∣C )
练习1:
5.一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成
是 (D )
(A)
(B)
(C)
(D)
正极
Zn
Cu
Cu
Cu
负极
Cu
Zn
Zn
Zn
电解质溶 CuCl2
H2SO4
HCl
CuCl2
液
练习2:
作用:可提供定向移动的 阴阳离子,使由它连接的 两溶液保持电中性。
导线的作用是传递电子, 沟通外电路。而盐桥的作 用则是沟通内电路。
问题探究:
3.标准原电池:
FeSO4
负极:Fe-2e- =Fe2+
正极:2H++2e-= 总反应:H2F↑e+2H+=
或 Fe+FHe22S++OH4=2↑FeSO4+H2↑
B C装置:
(-)Fe: 2Fe-4e-=2Fe2+ (+)C: O2+2H2O+4e总: 2F=e4+O2HH-2O+O2=2Fe(
4OFeH(O)2H)2+2H2O+O2=4Fe(O
2HFe)(3OH)3 = Fe2O3·nH2O(铁锈)
A装置:
(-)Fe: Fe-2e-=Fe2+ (+)C: 2H++2e-=H2↑ 总: Fe+ 2H+= Fe2++H2↑
4.金属的腐蚀和防护
5.制作化学电池。许多有实际应用的化学电池,都是 原电池原理的应用。
练习1:
1.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由; 若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.
①
②
(×)
(×)
负极: Fe-2e- =Fe2+
③
正极: Cu2++2e- =Cu
(∨)
总反应: Fe+Cu2+=
锌片(-):2Zn-2e- =Zn 2+ 正极:电子流入的一极,发生还原反应,较不活泼的一极
铜片(+): 2H+ + 2e- = H2↑ 总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
电子流动方向:负极--外电路--正极.电流方向:反
问题探究:
3.标准原电池:
盐桥的作用是什么?
材料:琼脂+饱和氯化 钾溶液或饱和硝酸铵溶液
并写出电极反应式。
负极:Cu -2e- =Cu2+ 正极:NO3-+e- +2H+ =NO2↑+H2O
稀硫酸 负极:Mg -2e- == Mg2+ 正极:2H++2e-== H2↑
NaOH溶 负极:Al+4OH--3e-=AlO2- + 2H2O 正极:2H2O +2e- =H2↑+2OH-
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B C装置:
(-)Fe: 2Fe-4e-=2Fe2+ (+)C: O2+2H2O+4e总: 2F=e4+O2HH-2O+O2=2Fe(
Fe+2+C+uCSuO4=
④
(×)
⑥
(∨)
⑤
(×)
负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: Cu2++2e-=Cu 总反应:Zn+Cu2+=
Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu
练习1:
Cu
Zn
2、观察右图,下列有关叙
述正确的( A )。
稀硫酸
(a)构成原电池,铜是正极,锌为负极。 (b)H+向铜片移动,并在铜片上发生氧化反应 (c)H+向锌片移动 (d)电子由铜片沿导线流向锌片
发生的电极反应为
___A__g_+_+__e_-_=__A__g__
X电极上发生的电极反应为
____C_u__-_2_e_-_=__C_u_2_+__; (3)外电路中的电子是从__负__(_C_u_)电 极流向____正__(A__g电) 极。
A
盐桥 电流计
X
Ag
CuSO4溶液
Y
练习2:
8.判断右边原电池的两极,
练习1:
3.如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在盛
水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,
片刻后可观察到的现象是
(D)
A. 铁圈和银圈左右摇摆不定;
B. 保持平衡状态;
C. 铁圈向下倾斜;
D. 银圈向下倾斜;
4.试将下列两个氧化还原反应ห้องสมุดไป่ตู้别设计成两个原电池
⑴ Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag( Zn∣AgNO3∣C )
6.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线 两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、 d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大 量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则这四 种金属的活动性顺序由强到弱为 ____a_>__c_>___d_>__b___。
作为负极的金属较正极金属活泼,电子流动 方向由负极流向正极,电流方向与电子流向 相反。故可作出以下判断:a>c>d>b。
一、原电池原理
实验分析:
1.电流是如何产生的? 2.铜片上为什么有气泡? 锌片(-) : Zn-2e- =Zn2+ 铜片(+) : 2H+ + 2e- = H2↑
定义: 把化学能转变为电能的装置。
问题探究:
1.形成原电池的条件: 2.原电池的电极名称、电极反应、电极判断 负极:电子流出的一极,发生氧化反应,较活泼的一极
负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: Cu2++2e-=Cu 总反应:Zn+Cu2+=
Zn2++Cu 或 Zn+CuSO4=
原电池原理的运用:
1.提高反应速率
例如:实验室Zn与稀硫酸反应制H2,用粗锌更快;或者在反 应液中滴加少量的CuSO4溶液。
2.比较金属活动性大小
3.判断金属腐蚀的快慢
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防 腐措施的腐蚀 ②同种金属,在强电解质溶液中比在弱电解质溶液中腐蚀的快