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高考化学电化学专题,2020年高考化学试题分类电化学

tamoadmin 2024-07-15 人已围观

简介1.高中化学电化学方程式怎么确定反应物2.电化学问题。3.高考化学4.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K二,2作为电解池时c电极为什么不是氢离子得电子而是硫酸铅得电子?按理说氢离子得电子能力比铅离子更强。主要是控制条件让氢产生过电位(超电势),让氢电位比硫酸铅难得电子 又如:食盐电解工业中阴极上如何不析出氢而析出更活泼的金属钠? 利

1.高中化学电化学方程式怎么确定反应物

2.电化学问题。

3.高考化学

4.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K

高考化学电化学专题,2020年高考化学试题分类电化学

二,2作为电解池时c电极为什么不是氢离子得电子而是硫酸铅得电子?按理说氢离子得电子能力比铅离子更强。

主要是控制条件让氢产生过电位(超电势),让氢电位比硫酸铅难得电子

又如:

食盐电解工业中阴极上如何不析出氢而析出更活泼的金属钠? 利用氢在汞上的超电势较高,用汞作阴极进行电解,因此在阴极上才有可能形成汞齐而不析出氢气。 在此电解法中,Na+离子在汞阴极(含0.2%的钠汞齐)上的放电电势是-1.83V,而H+离子的理论放电电势为-0.84V,由于氢在汞上的超电势为1.35V,故氢的实际放电电势为-2.2V,因此H+离子放电要比Na+离子放电困难得多。 Na+离子放电后形成的钠汞齐是金属钠溶解在汞中所成的液态合金,后者在电解槽里生成后流到解汞室同水作用就生成烧碱和氢气,即 2Na(Hg) + 2H2O → 2NaOH + H2 + 2Hg

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一,2中作为电解池 d电极放电时 为什么电极材料金属铅不失电子,而是而是离子化合物硫酸铅失电子

主要是由于放电产生的硫酸铅疏松,结构不致密,活性很高,也可能是铅被硫酸铅覆盖,很多资料表明就是铅失电子,在硫酸中也生成硫酸铅,或者是超电位造成。

高中化学电化学方程式怎么确定反应物

负极失电子,正极得电子。

只要对应看一下,有元素化合价升高的物质是负极,把化学式写出,减去电子,写个等号,再写出对应的生成物。然后把水、H+、OH-往两边配,达到原子守恒即可。注意,酸性溶液中不存在OH-,碱性溶液中不存在H+。

以碘酸钾那个为例:

负极:碘化钾-电子+氢氧根=水+碘酸钾

正极:水-电子=氢气+氢氧根

配平一下就行了。写完最好检查一下,正负极反应式加起来应该刚好消掉电子和氢氧根,与给出的总反应式完全一样。

电化学问题。

高中化学《电化学基础》这一模块重点是掌握化学反应的原理,主要掌握的内容有:1、原电池;2、一次电池、二次电池;3、燃料电池;4、电解池;共四大块;

一、原电池的书写步骤

1、先写总反应方程式:负极与电解质溶液会自发发生氧化还原反应;

2、再写负极电极反应

3、最后将总反应式减去负极电极反应式便可得到正极电极反应式

重点是能够画出如锌—铜(稀硫酸、硫酸铜溶液)的工作原理示意图。

二、一次电池与二次电池

1、一次电池

掌握课本中的常见一次电池:如碱性锌锰电池的总方程式、正负极电极反应;如纽扣电池(银—锌电池)

2、二次电池

掌握课本中的铅蓄电池的充电、放电的电极反应式书写。

三、燃料电池

1、先写总反应方程式,燃料电池的总反应式与燃料直接燃烧的总反应式相同(同时要注意燃料产物与电解质溶液是否再次反应,比如,甲烷燃料电池,在酸性溶液为电解质的情况下,生成的二氧化碳与酸性溶液不反应,而在碱性溶液中,生成的二氧化碳会与碱反应生成碳酸根离子)

2、再写正极电极反应

因为正极总是氧气得电子

(1)若电解质溶液是酸性溶液,则电极反应式为:O2+4e+4H+=2H2O;

(2)若电解质溶液是碱性溶液,则电极反应式为:O2+4e+2H2O=4OH—

(3)若电解质为熔融的碳酸盐,则电极反应式为:O2+4e+2CO2=2CO32—

(4)若电解质为允许O2—自由移动的,则反应式为:O2+4e=2O2—

3、最后写负极电极反应式:利用总方程式减去正极反应式即可。

四、电解池

1、首先得要清楚电解池的阴、阳极;

2、要清楚阴离子、阳离子放电的先顺序

关于电解池这一块仍然是要清楚其工作原理,只要原理掌握了,一切问题也就解决了。

掌握课本中一些典型的例子;如(1)电解溶质型;(2)电解溶剂型;(3)放氧生酸型;(4)放氢生碱型。

3、电解的考点还有:如铜的电解精炼;电镀常考。

总之每一块你只需要正确理解它们的工作原理就行了,电化学其实挺简单的,在我所教的学生中,基本上都学得不错,记住,分析清楚它们的工作原理。祝你高考成功!

高考化学

吸氧腐蚀 金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀. 例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:

负极(Fe):Fe - 2e = Fe2+

正极(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH-

钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.

在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多。是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是

负极(铁):铁被氧化Fe-2e=Fe2+;正极(碳):溶液中的H+被还原2H++2e=H2↑

这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出,铁被腐蚀,所以叫析氢腐蚀。

阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术,该技术的基本原理是使金属构件作为阴极,对其施加一定的直流电流,使其产生阴极极化,当金属的电位负于某一电位值时,该金属表面的电化学不均匀性得到消除,腐蚀的阴极溶解过程得到有效抑制,达到保护的目的。下面用极化曲线来说明阴极保护原理。为了说明问题,把阴极,阳极极化曲线简化成直线,如下图(1)所示。

在金属表面上的阳极反应和阴极反应都有自己的平衡点,为了达到完全的阴极保护,必须使整个金属的电位降低到最活泼点的平衡电位。设金属表面阳极电位和阴极电位分别为Ea和Ec,金属腐蚀过程由于极化作用,阳极和阴极的电位都接近于交点S所对应的电位Ecorr(自然腐蚀电位),这时的腐蚀电流为Icorr。

图(1)

如果进行阴极极化,电位将从向更负的方向移动,阳极反应曲线EcS从S向C 点方向延长,当电位极化到E1时,所需的极化电流为I1,相当于AC线段,其中BC线段这部分是外加的,AB线段这部分电流是阳极反应所提供的电流,此时金属尚未腐蚀。如果使金属阴极极化到更负的电位,例如达到Ea,这时由于金属表面各个区域的电位都等于Ea,腐蚀电流为零,金属达到了完全保护,此时外加电流I1即为完全保护所需电流。

根据提供阴极极化电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法两种。

图贴不上来,呵呵

在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。

应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。

点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。

晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。

缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。

v全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。

2.各种不锈钢的耐腐蚀性能

304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。

301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。

302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。

302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。

303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。

304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。

304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。

305和384 不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。

308 不锈钢用于制作焊条。

309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.

316和317 型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。

321、347及348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制

我也要高考了

某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K

答案:C 本题考查电化学(原电池、电解池)的相关知识 K闭合时Ⅰ为电解池,Ⅱ为电解池,Ⅱ中发生充电反应,d电极为阳极发生氧化反应,其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中,得失电子总数为2e-,当电路中转移0.2mol电子时,可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol,所以B对。K闭合一段时间,也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池,由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极,d表面生成PbO2,做电源的正极,所以D也正确。K闭合时d是阳极,阴离子向阳极移动,所以C错。

电解质溶液的原因,看不太清图,但电解质溶液应该是含硫酸根离子的吧,所以SO2-4从两极上脱离下来向四周扩散而并非做定向移动。

(1)原电池、? CH 4 + 10OH - -8e - = CO 3 2 - + 7H 2 O?

(2)阴极、? 2CuSO 4 + 2H 2 O ="=" 2H 2 SO 4 + 2Cu + O 2 ↑

(3)280?(4)A

试题分析:有图可以知道,甲为原电池,乙和丙为电解池,(1)中A电极的电极反应式为

CH 4 + 10OH - -8e - = CO 3 2 - + 7H 2 O ,(2)甲电池为原电池,通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极,所以丙池中F电极为阴极,该池的总反应方程式为 2CuSO 4 + 2H 2 O ="=" 2H 2 SO 4 + 2Cu + O 2 ↑;(3)有图可以知道该装置是一个串联电路,串联电路中电流处处相等,乙池中C极质量减轻5.4g时,即转移的电子数为5.4/108=0.05mol,所以B电极理论上消耗O 2 的体积为为0.05/4*22.4*1000ml=280ml;(4)一段时间后,断开电键K。能使乙池恢复到反应前浓度的是Cu,应该在刚开始点解的时候,有一部分铜在石墨上析出来,之后就就有Ag析出来,所以加入铜可以弥补这部分铜,同时将溶液中的银离子置换出来。

点评:本题考查了原电池、电解池的综合知识,该命题方式是高考命题的热点,本题有一定的综合性,难度较大。

文章标签: # 腐蚀 # 不锈钢 # 溶液