【導讀】原電池是把___________能轉(zhuǎn)化為___________能的裝置。還原劑在___________極上失去電子發(fā)生___________反應(yīng)，電子通過導線流向___________. 極；氧化劑在___________極上得到電子發(fā)生___________反應(yīng)。請分別寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。常見的蓄電池屬于___________（填類別）又叫___________。___________，負極板上覆蓋有___________，電解質(zhì)是___________。在___________作用下，在兩個電極上分別發(fā)生___________和___________的過程叫電解。原反應(yīng)中物質(zhì)所含的元素化合價降低，這是判斷還原反應(yīng)的依據(jù)。對應(yīng)離子的氧化性則較弱。電解質(zhì)溶液是靠自由移動的離子導電；熔融態(tài)電解質(zhì)的導電也是靠陰、陽離子。解質(zhì)溶液，它靠海水中的溶解氧與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電能的。海水為電解質(zhì)溶液，不存在污染，是海洋用電設(shè)施的能源新秀。質(zhì)溶液要發(fā)生反應(yīng)），相對活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘贋檎龢O。成的原電池中，負極為Mg；但MgAlNaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負極為Al。析出紫紅色固體物質(zhì)，則C為此原電池的正極。

　　

【正文】 驗現(xiàn)象 ③ 各步結(jié)論 解析： 這是一道實驗設(shè)計題目，要求證明鐵生銹是兩方面共同作用造成的，因此在設(shè)計時要單獨考慮每一個條件對實驗的影響，因此要設(shè)計 3種情況：有氧氣無水；有水無氧氣；既有氧氣又有水。在課 堂學習中我們了解到鐵銹的生成是由于鐵的電化學腐蝕造成的，要形成原電池必須要有電解質(zhì)溶液和電極，而鐵的電化學腐蝕的過程中水是電解質(zhì)溶液，在正極是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，這兩個條件缺少哪一個都不能構(gòu)成原電池，也就是鐵不能生銹。 答案： ① 實驗過程 ② 實驗現(xiàn)象 ③ 各步結(jié)論 有水無氧氣 無鐵銹 沒有氧氣，不能生銹 有氧氣無水 無鐵銹 沒有水，不能生銹 有水和氧氣 有鐵銹 氧氣和水共同作用才能生銹 思維點撥： 在實驗設(shè)計過程中，如果有多種因素影響實驗時，要確定某一條件下對實驗的影響，我們采用的方法是保持其他條件不變， 改變這個條件，看實驗的結(jié)果是否發(fā)生改變，有哪些改變，從而確定影響的大小。 ，浸入到 molL1 的食鹽溶液中，可能發(fā)生的反應(yīng)是（ ） Cl2 OH O2 解析： 鐵釘和炭棒用導線連接后浸入食鹽溶液中，剛好滿足構(gòu)成原電池的三個條件，由于食鹽溶液是中性的，因此發(fā)生的反應(yīng)是鐵的吸氧腐蝕，鐵作負極，發(fā)生氧化反應(yīng) ：2Fe4e 2Fe2+，炭棒為正極，溶解在溶液中的 O2被還原； 2H2O+O2+4e 4OH在正極附近產(chǎn)生 OH離子，正極附近的溶液呈堿性。 答案： BD ，金屬腐蝕的速率最快的是（ ） （鍍錫） （鍍鋅） 解析： 關(guān)鍵是看，鍍層損壞后，暴露出的金 屬與鍍層能否形成原電池，形成原電池金屬是否是負極。 A項塑料不會被腐蝕； B 項 Fe為原電池負極，錫為原電池的正極，加速 Fe的腐蝕；C 項 Zn 為電池的負極，鐵為電池的正極，鐵被保護； D 項 Cu 為原電池的負極， Ag 為原電池的正極，加速了銅的腐蝕。但由于 Fe 比 Cu 更容易失去電子，所以腐蝕最快的是 B 中的鐵。 答案： B 點評： 本題關(guān)鍵是弄清金屬活動性順序與形成原電池之間的關(guān)系。 ，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時，由快到慢的順序是（ ） ＞ 2＞ 1＞ 3 ＞ 1＞ 3＞ 4 ＞ 2＞ 3＞ 1 ＞ 2＞ 4＞ 1 解析： 本題考查金屬的腐蝕問題。金屬的腐蝕，從本質(zhì)上講也是組成化學電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。在原電池中，活潑金屬為負極，該金屬被氧化，不活潑金屬便被保護起來，其被腐蝕的速度大大減小，所以裝置 3中的鐵被腐蝕的速度最慢，所以在容器 2中的鐵比容器1 中的鐵腐蝕得快。容器 4 是一個電解池，在這里 Fe 是陽極，不斷地以 Fe2+的形式進入容器中，從而加速了鐵的腐蝕，在上述四種容器中，容器 4 中鐵的腐蝕過程 是最快的。綜上分析，按鐵被腐蝕的快慢順序為： 4＞ 2＞ 1＞ 3。 答案： A 點評： 在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢由下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防腐措施的腐蝕。 “熱敷袋 ”其中主要成分是鐵屑、炭粉和少量的 NaCl、水等。熱敷袋在啟用前用塑料袋使之與空氣隔絕，啟用時，打開塑料袋輕輕揉搓，就會放出熱量，使用完后，就會發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)有許多鐵銹生成，請完成下列問題： （ 1）熱敷袋放出的熱量來源于 ____________放出的熱量。 （ 2）炭粉的作用是 ________________________________________________。 （ 3）加入 NaCl的作用是 ___________________________________________。 （ 4）寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學方程式 ____________________________。 解析： 本題為一信息給予題，實質(zhì)上考查的是原電池的有關(guān)知識。從熱敷袋使用前與空氣隔絕，啟用后卻要打開揉搓，說明有空氣參與了熱敷袋內(nèi)的反應(yīng)。反應(yīng)后有大量的鐵銹生成，說明有 O2參加，而放出的熱量應(yīng)是鐵被氧化時釋放的，從啟用 到放出熱量的時間很短，顯然不是鐵的緩慢氧化所能形成的現(xiàn)象，此時再分析熱敷袋中的原料成分，會很容易想到鐵的 吸氧腐蝕，即熱敷袋發(fā)生的是原電池反應(yīng)，其中鐵作負極，炭粉為正極， NaCl 與水構(gòu)成了電解質(zhì)溶液。輕輕揉搓的作用是使鐵屑與炭粉、 NaCl 與水充分接觸，以促使原電池反應(yīng)的發(fā)生。 熱敷袋中主要發(fā)生如下反應(yīng)： Fe2e Fe2+ 2H2O+O2+4e 4OH Fe2++2OH Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2Fe(OH)3====Fe2O3xH2O+(3x)H2O 答案： （ 1）鐵屑被氧化 （ 2） C、 Fe 和 NaCl溶液組成原電池， C 作正極，使鐵氧化速率加快 （ 3） NaCl溶于水形成電解質(zhì)溶液，增強導電性 （ 4）負極： Fe2e Fe2+ 正極： 2H2O+O2+4e 4OH Fe2++2OH Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3 點評： 本 題是利用氧化反應(yīng)放出的熱量來進行實際應(yīng)用的生活實例，解決本題要把化學反應(yīng)與能量聯(lián)系起來，并且從反應(yīng)的最后結(jié)果（生成鐵銹）可以看到這是利用了原電池反應(yīng)，因此從原電池角度考慮是解本題的關(guān)鍵。 主動成長 夯基達標 ，通常在船殼吃水線以下位置鑲嵌一定數(shù)量的（ ） 解析： 根據(jù)原電池工作原理，要保護金屬鐵，故所選金屬要作負極，活潑性要比鐵強，故選C。 答案： C 質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易腐蝕的原因可描述為（ ） ，電流由鋁經(jīng)導線流向銅 解析： 銅與鋁在潮濕空氣中形成原電池，在該原電池中，鋁作負極，銅作正極，發(fā)生了電化學腐蝕。 答案： A （ ） （ Cu、 Zn 合金）制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 、鋁電線一般不連接起來作導線 （幾乎是純鐵）容易生銹 解析： B 項中的 Cu 與 Zn， C 項中的 Cu 與鋁， D 項中的 Fe 與碳（ C），它們中的兩種物質(zhì)在空氣水膜中形成原電池，其中較活潑的 Zn、 Al、 Fe 各作負極而發(fā)生電化學腐蝕。 答案： A ，發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式是（ ） Fe2+ ++2e H2↑ ====2H2O+O2↑ +O2+4e 4OH 解析： 原電池中發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極，而兩活潑程度不同金屬構(gòu)成原電池時，較不活潑金屬作正極。故選 D。 答案： D ，在下列各種情況下，腐蝕最慢的是（ ） 解析： 鑄鐵要腐蝕得最慢，既要防止化學腐蝕，又要防止電化學腐蝕。故必須防酸（化學腐蝕 Fe+2H+====Fe2++H2↑）防水（以防形成電解質(zhì)溶液） 、防氣（防止 O2參與吸氧腐蝕），故選 C。 答案： C （ ） M+nH2O====M(OH)n+2nH2↑ Mne Mn+，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 ，金屬的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕 解析： A項金屬在潮濕情況下有可能進行析氫腐蝕，也有可能進行吸氧腐蝕，題目只給出了析氫腐蝕實質(zhì)。 C 項中 ，金屬鋁的化學腐蝕可以在堿性條件下進行，故此選項錯。 答案： BD ，可采取的措施有（ ） 解析： 本題考查金屬腐蝕的一種防護方法 ——電化學保護法。該法的依據(jù)一：犧牲陽極的陰極保護法；依據(jù)二：外加電流的陰極保護法。 答案： BD （ ） “機 械轉(zhuǎn)動部位 ”選用刷油漆的方法來防銹 解析： 機械轉(zhuǎn)動部位應(yīng)涂油脂防銹，油脂既防水又能防止氣體對金屬的腐蝕，還能使轉(zhuǎn)動部位靈活。 答案： B ，若有 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是（ ） ① 有 g金屬被腐蝕 ② 有 g金屬被腐蝕 ③ 在標準狀況下有 L 氣體放出 ④ 在標準狀況下有 L 氣體放出 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 解析： 鍍鋅鐵發(fā)生電化學腐蝕，鋅作負極： Zn2e Zn2+，有 mol電子轉(zhuǎn)移，有 mol Zn 溶解；在正極上： 2H++2e H2↑，生成 mol H2。 答案： B ，在大試管里固定一段光亮無銹的彎成螺旋狀的鐵絲，把試管倒插入水中，把這個裝置這樣放置一周后，觀察到鐵絲發(fā)生的變化是 _____________________，試用電極反應(yīng)式和必要的化學方程式表示該過程： ______________， _______________。試管里的水 面會上升，最終上升高度約為 _____________，原因是（用必要的文字及反應(yīng)式表示）____________。 解析： 分析該題內(nèi)容，鐵絲在水中發(fā)生變化，并要求寫電極反應(yīng)式，必定發(fā)生電化學腐蝕。中性環(huán)境只能發(fā)生吸氧腐蝕。 答 案 ： 生銹 負 極 ： Fe2e Fe2+ ， 正 極 ： O2+2H2O+4e 4OH ，F(xiàn)e2++2OH====Fe(OH)2 ， 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3。2Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O 51 O2約占空氣的 51 ，因在正極發(fā)生反應(yīng)： O2+2H2O+4e====4OH，當 O2消耗盡時，水上升高度約為 51 （菜的殘液中含 NaCl），第二天鐵鍋便出現(xiàn)紅棕色銹斑（ Fe2O3xH2O）。 請完成下列問題： （ 1）該腐蝕屬于腐蝕 ____________（填 “化學 ”或 “電化學 ”）。 （ 2）正 極的電極反應(yīng)式是 __________________________。 （ 3）用電極反應(yīng)式、離子反應(yīng)式、化學方程式表示鐵銹的形成過程。 解析： 鐵鍋中含雜質(zhì)碳，在 NaCl殘液中與 Fe 形成了原電池。 答案： （ 1）電化學 （ 2） 2H2O+O2+4e 4OH+ (3)Fe2e Fe2+ Fe2++2OH Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 2Fe(OH)3====Fe2O3xH2O+(3x)H2O 走近高考 12.(2020 北京高考理綜， 5)下列說法正確的是（ ） ，應(yīng)大力推廣 “乙醇汽油 ” ，主要原因是海水含氧量高于河水 、金屬、紙制品及玻璃都是可回收再利用的資源 ，不宜食用 解析： 汽油等石油產(chǎn)品是不可再生資源；海水中有大量電解質(zhì)，鋼鐵在海水中更容易發(fā)生電化學腐蝕，腐蝕速度加快；廢棄的塑料、金屬等生活垃圾可以通過不同手段加以回收利用；食品添加劑可以改善食品 的口味、延長食品的保存時間等，某些食品添加劑經(jīng)長期實踐證明對人體幾乎沒有毒性，可以安全使用。 答案： C 13.（經(jīng)典回放）下列有關(guān)純鐵的描述正確的是（ ） H2SO4中可鈍化 解析： 生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點低于組成成分中任一物質(zhì)的熔點，故 A 不正確。生鐵與鹽酸反應(yīng)時，鐵、碳在鹽酸中形成無數(shù)微小的原電池，使反應(yīng)速率比純鐵要快，B 不正確。同樣道理，生鐵在潮濕空氣中， Fe、 C形成原電池 發(fā)生吸氧腐蝕，腐蝕速率遠比純鐵要快， C 不正確。金屬鐵、鋁在常溫下皆在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化， D 正確。 答案： D