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1、第七讲电化学知识应用二,（1）宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2+O2=2H2O试写出电解质溶液若为盐酸时的正极反应式：_。 （2）已知4g甲烷气体充分燃烧生成CO 2(气体)和H2O(液)时，放出Q kJ的热量。写出甲烷燃烧热的热化学方程式：_。O2+4e+4H+ = 2H2OCH4 (g) + 2O2 (g) = 2H2O (l) + CO2(g) H= 4Q kJ/mol,第七讲电化学知识应用二,（3）已知下列热化学方程式:Fe2O3(s) + 3CO(g) = 2Fe(s) + 3CO2(g) H= Q1kJ/mol 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4 (
2、s) + CO2(g) H= Q2kJ/mol Fe3O4(s) + CO(g) = 3FeO(s) + CO2(g) H= Q3kJ/mol 利用盖斯定律计算：FeO(s) + CO (g)= Fe(s) + CO2(g) 的焓变H=_。H= 1/6(2 Q3+ Q23 Q1) kJ/mol,第七讲电化学知识应用二,第七讲化学能与电能（三） 电化学知识的应用,第七讲电化学知识应用二,例：用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气时，保持温度不变，在不影响生成氢气总量的前提下，若要使反应速率减慢，可向稀硫酸中加入一种盐，若要使反应速度加快，也可向稀硫酸中另一种盐。这两种盐分别是什么？,1、加快氧化还原反应
3、的速率,醋酸钠,硫酸铜,第七讲电化学知识应用二,X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )AXZYM BXYZM CMZXY DXZMY,A,2、金属活动性强弱的判断,第七讲电化学知识应用二,把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸溶液中，用导线两两相连，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相连时电子由D到B，则四种金属活动性由强到弱的顺序为_,ACDB,第七讲电化学知识应用二,
4、已知:M+N2+=M2+N Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出MN与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应E2+2e=E，N-2e=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为_,PMNE,2、金属活动性强弱的判断,第七讲电化学知识应用二,下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 A B C D ,D,3、在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律：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,第七讲电化学知识应用二,下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验,数天后,数天后,图一,图二,（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈
5、 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为： （3）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为：,发生了原电池 反应,中性或弱酸,吸氧,负极：Fe -2e- = Fe2+ ； 正极：2H2O +O2 +2e-=4OH-,负极：Fe -2e-= Fe2+ ；正极：2H+ +2e-= H2,较强酸性,析氢,2H2O+2e=H2+2OH-,第七讲电化学知识应用二,金属腐蚀 1、金属或合金跟周围接触到的气体或液体发生化学反应而引起损耗的过程，即为金属的腐蚀金属腐蚀分为：化学腐蚀和电化学腐蚀,3、金属的腐蚀,金属单质失电子被氧化成阳离子的过程。,2、金属腐蚀的本质：,M ne-Mn+,金属腐蚀最主要是钢铁的
6、腐蚀,第七讲电化学知识应用二,（1）化学腐蚀：,3、金属腐蚀的类型：,金属与接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而腐蚀。,铁和氯气直接反应 钢管和原油中含硫化合物,生活中的化学腐蚀：,做饭用的铁锅日久天长越用越薄,炼钢倾倒钢水时钢花四溅,轧钢时火红的钢锭被氧化后层层脱落化学腐蚀的速率随温度的升高而加快,第七讲电化学知识应用二,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,请比较下列实验现象的异同？,（2）电化学腐蚀：,不纯金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。,第七讲电化学知识应用二,化学腐蚀与电化腐蚀,第七讲电
7、化学知识应用二,（3）钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，在潮湿的环境里长期放置，常易生锈，原因是什么？【实验探究】将铁钉用酸除锈后，再放分别用NaCl溶液、HCl溶液湿润，然后防入两支具支试管，观察、比较导管中水柱的变化和试管中的现象。,第七讲电化学知识应用二,实验现象：,装置a中的导管中水柱上升(少)装置b中的导管中水柱下降(多)。,第七讲电化学知识应用二,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,析氢腐蚀：,钢铁在潮湿空气中，当水膜酸性较强时，在正极得电子的是H+，产生H2,负极（Fe）：正极（碳粒）：总反应：,Fe 2e - = Fe2+,2H+ +2e - = H2,Fe +2H +
8、= Fe2 + + H2,第七讲电化学知识应用二,钢铁在潮湿空气中，水膜酸性较弱或中性，在正极得电子的是溶解的O2,吸氧腐蚀：,负极（Fe）：正极（碳粒）：总反应：,Fe 2e - = Fe2+,O2 + 2H2O +4e - = 4OH-,2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2,第七讲电化学知识应用二,（3）注意： 钢铁腐蚀生成的Fe(OH)2会发生如下变化：,4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3 = Fe2O3 nH2O +(3-n)H2O,电化学腐蚀中，以吸氧腐蚀为主 。, 钢铁的腐蚀既有化学腐蚀，又有电化学腐蚀，,以电化学腐蚀为主。, 钢
9、铁的电化学腐蚀是原电池反应，铁和少 量碳组成许多微小的原电池，有电流产生。,Fe2O3nH2O是铁锈的主要成份。,第七讲电化学知识应用二,析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）,2H+ 2e- =H2,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,Fe - 2e- = Fe2+,Fe2+ 2OH- =Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O,水膜酸性较强,水膜酸性很弱或中性,通常两种腐蚀同时存在，但以后者最普遍。,第七讲电化学知识应用二,知识总结,金属阳离子,失e,氧化反应,3、金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐
10、蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,金属原子,2、金属腐蚀的本质：,1、金属腐蚀：,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。,腐蚀由快到慢的顺序：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极极电解池的阴极,第七讲电化学知识应用二,在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？给金属穿上“防护服”。A、涂漆如在钢铁表面涂防锈油漆；B、热镀加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面；C、电镀在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层；D、喷涂有机或无机涂层材料等。,4、金属的防护方法,第七讲电化学知识应用二,电化学防护法即牺牲阳极的阴极
11、保护法和外加电流的阴极保护法。在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%18%Cr，7%9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”。,第七讲电化学知识应用二,（1）牺牲阳极的阴极保护法： P86,第七讲电化学知识应用二,白条为船身上的锌块,利用原电池原理，外加活泼金属Zn、Mg（作原电池负极）被腐蚀，保护钢铁设备,作负极的活泼金属要定期更换。,第七讲电化学知识应用二,科学探究牺牲阳极的阴极保护法,第七讲电化学知识应用二,（2）外加电源的阴极保护法： P86,第七讲电化学知识应用二,（1）牺牲阳极的阴极保护法,（原电池原理）,(轮船船身上的锌块、地下
12、钢铁管道接镁块),（2）外加电流的阴极保护法,（电解池原理）,防护措施由好到坏的顺序：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,第七讲电化学知识应用二,5、电解原理的应用(1)氯碱工业,电化学知识的应用,第七讲电化学知识应用二,5、电解原理的应用(2)电解法冶炼金属（活泼金属）,电化学知识的应用,第七讲电化学知识应用二,5、电解原理的应用,电化学知识的应用,(3)电镀,铁片,铜,CuCl2溶液,若想在铁片上镀上铜，右装置图中的电解液为_,阳极为_,阴极为_.,阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品。电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。,第七讲电化学知识应用二,在
13、铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是( )A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子,A,第七讲电化学知识应用二,5、电解原理的应用,电化学知识的应用,(4)精炼金属,若想将粗铜精制为纯铜，右装置图中的电解液为_,阳极为_,阴极为_.,纯铜,粗铜,CuCl2溶液,阳极：待精制金属阴极：精制金属电解液：用含有精制金属离子的溶液。,第七讲电化学知识应用二,下列关于铜电极的叙述正确的是( )A铜锌原电池中铜是正极 B用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时可用金属
14、铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极,AC,第七讲电化学知识应用二,（1）(2000年春，24)用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是( ) A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg,6、有关电化学的计算,电化学知识的应用,第七讲电化学知识应用二,（2）用质量均为100g的铜片作电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后两极质量相差28g，此时阳极质量为 A、121.6g B、93.6g C、89.6g D、88.2g,第七讲电化学知识应用二,（4）(1995年全国，17)将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( ) A123 B321 C631 D632,第七讲电化学知识应用二,（5）用惰性电极分别电解下列物质的溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是 A . AgNO3 B . Na2SO4 C . CuCl2 D. H2SO4,让阴极和阳极的产物恰好反应，生成什么物质，加入什么物质。,