鲁科版高考化学一轮总复习课后习题 第六单元 化学反应与能量转化 第六单元 第3节 化学能转化为电能——电池.ppt

考向2金属腐蚀的防护【典例2】(2020江苏化学,11)将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在下图所示的情境中,下列有关说法正确的是()A.阴极的电极反应式为Fe-2e-==Fe2+B.金属M的活动性比Fe的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快答案C解析题中所示装置是通过牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁设施,阳极材料M比Fe活泼,失电子,发生氧化反应,电子通过导线流向钢铁设施被保护的一极,阴极的电极反应式(一般)为O2+2H2O+4e-==4OH-,A、B两项错误,C项正确;海水比河水中电解质的浓度大,钢铁更易腐蚀,D项错误。对点演练2验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。①②在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化③试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A.对比②③,可以判定Zn保护了FeB.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼答案D解析A项,对比②③可知,没有连接锌的Fe附近溶液在加入K3[Fe(CN)6]溶液后产生了蓝色沉淀,说明Zn保护了Fe,正确;B项,对比①②可知,铁氰化钾可能把Fe氧化为Fe2+,并进一步与Fe2+反应生成蓝色沉淀,正确;C项,①生成蓝色沉淀,说明有Fe2+生成,因而不能用于验证Zn保护Fe,正确;D项,实验①中无论Fe为正极还是负极,Fe附近均产生蓝色沉淀,故将Zn换成Cu,无法证明Fe比Cu活泼,错误。规律小结金属防护效果比较:外接电流法牺牲阳极法有一般防护条件的防腐。网络构建1.原电池网络构建2.金属的腐蚀与保护核心速记1.原电池中的能量转化及本质(1)能量转化:化学能转化为电能。(2)反应本质:自发进行的氧化还原反应。2.原电池中粒子的“移动方向”(1)外电路中电子移动方向:负极→正极。(2)外电路中电流方向:正极→负极。(3)电池内部离子移动方向:阴离子→负极,阳离子→正极。(4)盐桥中(含饱和KCl溶液)离子移动方向:K+→正极,Cl-→负极。核心速记4.电化学腐蚀两种类型的正极反应(1)析氢腐蚀:2H++2e-==H2↑(2)吸氧腐蚀:O2+2H2O+4e-==4OH-3.判断原电池正、负极的五种方法电极材料、电极反应现象、电子移动方向、离子移动方向、得失电子。学科素养提升新型化学电源的应用素养解读高考中的新型电池,有“氢镍电池”“高铁电池”“碱性锌锰电池”“海洋电池”“燃料电池”(如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池)“锂离子电池”“银锌电池”“纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用,电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。取材于这些知识点的试题题材广、信息新,体现了化学科学在生产生活中的应用,可提升学习者的科学态度与社会责任。案例探究情境:金属钒和单质硼按一定配比混合在真空或惰性气氛中经高温反应可制得硼化钒(VB2)。硼化钒可用作精细陶瓷原料粉,用于生产耐磨及半导体薄膜。【典例】(2020全国3,12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)-空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-══+4H2O。该电池工作时,下列说法错误的是()A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O==D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极解析:根据题中所给的VB2电极上的反应式可知,该原电池中VB2电极为负极,复合碳电极为正极。正极反应为O2+4e-+2H2O══4OH-。根据电子守恒可知,当负极通过0.04mol电子时,正极参加反应的氧气为0.01mol,在标准状况下的体积为0.224L,A项正确;根据正、负极的电极反应可知,负极消耗OH-,溶液的pH降低,而正极生成OH-,溶液的pH升高,B项错误;根据电子子的流向相反,电流方向为:复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D项正确。答案:B方法规律关于新型电源的考查,具体有以下几种考查角度:1.新型电池“放电”时正极、负极的判断2.新型电池电极反应的书写首先分析物质得失电子的情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应,可以利用“总反应-较简单一极电极反应=较复杂一极电极反