七原电池--金属的腐蚀和防护学习资料.ppt

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1、七原电池-金属的腐蚀和防护析氢腐蚀：析氢腐蚀：钢铁表面水膜及其溶解的二氧化碳形钢铁表面水膜及其溶解的二氧化碳形成酸性电解质成酸性电解质,它和钢铁中的铁、碳形它和钢铁中的铁、碳形成无数微电池成无数微电池 负极：负极：Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2 2+正极：正极：2H2H+2e+2e-=H=H2 2吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：空气中的氧溶解在钢铁表面的水膜里空气中的氧溶解在钢铁表面的水膜里发生原电池反应发生原电池反应 负极：负极：Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2 2+正极：正极：OO2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-例：（例：（0303春）春）家用炒菜铁锅用水清洗放置

2、后，家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是的化学反应是D、Fe3e-Fe3A、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3B、2Fe2H2OO22Fe(OH)2C、2H2OO24e-OHD 5 5、金属防护：、金属防护：杜绝金属发生氧化反应的可能，可采用覆盖杜绝金属发生氧化反应的可能，可采用覆盖保护层，改变金属内部结构，运用电化学方保护层，改变金属内部结构，运用电化学方法等。法等。6 6、原电池反应中溶液的、原电池反应中溶液的PHPH值变化值变化（1 1）析氢原电池：）析氢原电池：溶液中氢离子的浓度减小溶液中氢离子的

3、浓度减小,PH,PH值增大值增大 （2 2）吸氧原电池：）吸氧原电池：2H2OO24e-OHOH-增大，增大，PHPH值增大值增大书写电池总反应式和电极反应式的方法：书写电池总反应式和电极反应式的方法：首先使两个电极反应是得失电子数相等，再将两式相加，首先使两个电极反应是得失电子数相等，再将两式相加，消去相同的化学式即得电池总反应式。消去相同的化学式即得电池总反应式。（2）根据给出的电池总反应式，写电极反应式。）根据给出的电池总反应式，写电极反应式。（1）根据给出的两个反应式，写电池总反应式。）根据给出的两个反应式，写电池总反应式。根据电池总反应根据电池总反应解题要点：以电极反应的本质分析：发

4、生氧化反应解题要点：以电极反应的本质分析：发生氧化反应的一极是负极，发生还原反应的一极是正极。的一极是负极，发生还原反应的一极是正极。分析元素的价态变化确定分析元素的价态变化确定正负电极正负电极根据电解质溶液的酸碱性，用根据电解质溶液的酸碱性，用H+或或OH-或水或水或其它离子的形式配平，同时还要注意生成或其它离子的形式配平，同时还要注意生成物的存在形式。（或者根据生成物的存在形物的存在形式。（或者根据生成物的存在形式确定电解质溶液的酸碱性。）式确定电解质溶液的酸碱性。）例例：阿阿波波罗罗宇宇宙宙飞飞船船上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池，其其电电极极反反应应为为：2H2H2 2 +O

5、O2 2 =2H2H2 2O O，电电解解质质溶溶液液为为KOHKOH溶溶液液，反反应应保保持持在在较较高高温温度度，使使水蒸发，下列叙述正确的是（水蒸发，下列叙述正确的是（）A A、此电池工作时能见到蓝色火焰此电池工作时能见到蓝色火焰 B B、HH2 2是正极，是正极，O O2 2是负极是负极 C C、电池工作时溶液、电池工作时溶液PHPH值不断增大值不断增大 D D、电极反应为：、电极反应为：负极：负极：2H 2H2 2+4OH+4OH-4e-4e-=4H=4H2 2O O 正极：正极：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-DD（3 3）银锌电池：）银锌电池：Z

6、n+AgZn+Ag2 2O+HO+H2 2O Zn(OH)O Zn(OH)2 2+2Ag+2Ag负极负极 ，Zn-2eZn-2e-+2OH+2OH-=Zn(OH)=Zn(OH)2 2PHPH值值减小减小正极正极 ，AgAg2 2O+HO+H2 2O+2eO+2e-=2Ag+2OH=2Ag+2OH-PHPH值值增大增大例例：电电子子计计算算机机所所用用纽纽扣扣式式电电池池为为银银锌锌电电池池，其其电电极极分分别别为为AgAg2 2OO和和ZnZn，电电解解质质溶溶液液为为KOHKOH溶溶液液，其电池总反应为其电池总反应为:Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O Zn(OH)O Zn(O

7、H)2 2+2Ag+2Ag，下列叙述正确的是下列叙述正确的是()()A A、电流由锌经外电路流向氧化银电流由锌经外电路流向氧化银 B B、锌是阴极，氧化银是阳极、锌是阴极，氧化银是阳极 C C、锌是负极，氧化银是正极、锌是负极，氧化银是正极 D D、工作时，负极是区溶液、工作时，负极是区溶液PHPH值减小，正极值减小，正极PHPH值增大值增大 E E、溶液中、溶液中OHOH向正极移动向正极移动,K,K+、H H+向负极移动向负极移动CDCD(4)(4)铅蓄电池：铅蓄电池：Pb+PbO Pb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2 Pb SO 2 Pb SO4 4+2H+2H2 2O

8、O负极的电极反应式：负极的电极反应式：Pb+SOPb+SO4 42-2-2e-2e-=PbSO=PbSO4 4PHPH值值不变不变正极的电极反应式正极的电极反应式 ：PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2OOPHPH值值增大增大 例例：实实验验室室用用铅铅蓄蓄电电池池作作电电源源电电解解饱饱和和食食盐盐水水制制ClCl2 2，已知电池总反应为已知电池总反应为:Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2 2 Pb Pb SOSO4 4+2H+2H2 2O O，今今若若制制得得ClCl2 20.05

9、0mol 0.050mol，这这时时电电池池内内消消耗耗的的HH2 2SOSO4 4的物质的量至少是的物质的量至少是:():()A 0.025mol B 0.050mol A 0.025mol B 0.050mol C 0.10mol D 0.20mol C 0.10mol D 0.20mol C C(5)(5)铁镍蓄电池铁镍蓄电池 ：Fe+NiO Fe+NiO2 2+2H+2H2 20 Fe(OH)0 Fe(OH)2 2+NiOH)+NiOH)2 2负极的电极反应式负极的电极反应式:Fe-2eFe-2e-+2OH+2OH-=Fe(OH)=Fe(OH)2 2PHPH值值减小减小正极的电极反应式

10、正极的电极反应式:NiONiO2 2+2H+2H2 2O+2eO+2e-=Ni(OH)=Ni(OH)2 2+2OH+2OH-PHPH值值增大增大(6)(6)镉镉-镍可充电电池：镍可充电电池：Cd+2NiO(OH)+2HCd+2NiO(OH)+2H2 2O Cd(OH)O Cd(OH)2 2+2Ni(OH)+2Ni(OH)2 2负极的电极反应式负极的电极反应式:Cd-2eCd-2e-+2OH+2OH-=CdOH)=CdOH)2 27.原电池原理的应用原电池原理的应用 (1)(1)通过原电池的正负极可以比较两种金属还原性的强弱通过原电池的正负极可以比较两种金属还原性的强弱 例：有例：有A A、B

11、B两种金属两种金属 ，分别与盐酸反应，分别与盐酸反应，产产 正极的电极反应式正极的电极反应式:2NiO(OH)+2H2NiO(OH)+2H2 2O O+2e+2e-=2Ni(OH)2Ni(OH)2 2+2OH+2OH-生生H H2 2的的速速度度相相近近，试试设设计计一一个个实实验验证证明明A A、B B两种金属的活动性。两种金属的活动性。将将A,BA,B两两种种金金属属用用导导线线连连接接,插插入入稀稀盐盐酸酸中中,形形成成原原电电池池,若若A A极极溶溶解解或或B B极极上上有有气气泡泡,则则A A为为负极负极,A,A比比B B活泼活泼.（2 2）比较反应速度）比较反应速度 例例1 1：试

12、分析粗锌与稀硫酸反应比用纯锌反：试分析粗锌与稀硫酸反应比用纯锌反应速度快的原因？应速度快的原因？例例2 2：CuCu放放入入稀稀H H2 2SOSO4 4中中不不溶溶解解，再再加加入入AgAg2 2SOSO4 4或或NaNONaNO3 3，均均见见溶溶液液变变蓝蓝。其其原原因因是是什么？什么？解：解：Cu+2AgCu+2Ag+=Cu=Cu2+2+2Ag,Ag+2Ag,Ag附在附在CuCu上形上形成成Cu-AgCu-Ag原电池，溶液变蓝；加入原电池，溶液变蓝；加入NaNONaNO3 3则则溶液中有溶液中有HNOHNO3 3;3Cu+8HNO;3Cu+8HNO3 3=3Cu(NO=3Cu(NO3

13、3)2 2+2NO+4H2NO+4H2 2O O 故故CuCu片也溶解，溶液仍呈蓝片也溶解，溶液仍呈蓝色。色。(3)(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢 在在电电解解质质溶溶液液中中相相互互接接触触的的两两种种金金属属,负负极极金金属属被被腐腐蚀蚀,若若两两种种金金属属活活性性差差越越大大,那那么么负负极极腐腐蚀蚀越越快快;电电解解原原理理引引起起的的腐腐蚀蚀原原电电池池引引起起的腐蚀的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀(4)(4)防护金属防护金属例例1 1、(98(98上海上海)以下现象与电化腐蚀无关的是以下现象与电化腐蚀无关的是DA A、黄铜黄铜(铜锌合金铜锌合金)

14、制作的铜锣不易产生铜绿制作的铜锣不易产生铜绿 B B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C C、铁质器件附有铜质配件铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈在接触处易生铁锈 D、银质奖牌久置后表面变暗银质奖牌久置后表面变暗 例例2 2、(2000(2000上上海海）随随着着人人们们生生活活质质量量的的不不断断提提高高，废废电电池池必必须须进进行行集集中中处处理理的的问问题题被被提提到到议议事事日程，其首要原因是（日程，其首要原因是（）A AA、利用电池外壳的金属材料利用电池外壳的金属材料B BB、防防止止电电池池中中汞汞、镉镉和和铅铅等等重重金金属属离离子子对

15、对土土壤和水源的污染壤和水源的污染C CC、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D D、回收其中石墨电极、回收其中石墨电极B B（5 5）设计新型电池）设计新型电池例例1 1：将铂丝插入：将铂丝插入KOHKOH溶液作电极，然后向溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成一个原电池，由于发生的反应类似于甲烷的一个原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称为燃料电池。根据两个电极反燃烧，所以称为燃料电池。根据两个电极反应的实质判断应的实质判断负极的电极反应式负极的电极反应式CHCH4 4+10OH+10OH-

16、8e-8e-=CO=CO3 32-2-+7H+7H2 2OO正极的电极反应式正极的电极反应式2O2O2 2+4H+4H2 2O+8eO+8e-=8OH=8OH-总反应总反应 CHCH4 4+2O+2O2 2+2KOH=K+2KOH=K2 2COCO3 3+3H+3H2 2O O电池工作时溶液电池工作时溶液PHPH值将变值将变小小例例2 2、银银器器皿皿日日久久表表面面逐逐渐渐变变黑黑，这这是是由由于于生生成成硫硫化化银银。有有人人设设计计用用原原电电池池原原理理加加以以除除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶放入一铝

17、制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为发生的反应为 ，正极发生的反正极发生的反应为应为 ；反应过程中产反应过程中产生臭鸡蛋味的气体，原电池总反应方程式为：生臭鸡蛋味的气体，原电池总反应方程式为：。2Al-6e2Al-6e-=2Al=2Al3+3+3Ag3Ag2 2S+6eS+6e-=6Ag+3S=6Ag+3S2-2-2Al+3Ag2Al+3Ag2 2S+6HS+6H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3+6Ag+3H+6Ag+3H

18、2 2SS例例3：利利用用Zn+Hg2+=Zn2+Hg，设设计计一一个个锌锌汞汞电电池池，画画出出装装置置图图，并并指指明明电电极极材材料料和和电电解解质质溶溶液液，写写出出电电极极反反应应方程式。方程式。正极（正极（C）：）：Hg2+2e-=Hg负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+练习：练习：1 1：熔熔融融盐盐燃燃料料电电池池具具有有高高的的发发电电效效率率，因因而而受受到到重重视视。可可用用LiLi2 2COCO3 3和和NaNa2 2COCO3 3的的熔熔融融盐盐混混和和物物作作电电解解质质，COCO为为阳阳极极燃燃气气，空空气气与与COCO2 2的的混混和和气气为为阴阴极极

19、助助燃燃气气，制制得得在在6506500 0C C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：阳极反应式：2CO+2CO2CO+2CO3 32-2-4CO4CO2 2+4e+4e-阴极反应式：阴极反应式：，总电总电池反应：池反应：.OO2 2+CO+CO2 2+4e+4e-=2CO=2CO3 32-2-2CO+O2CO+O2 2=2CO=2CO2 22 2、常用的干电池是锌板围成的圆筒作负极，、常用的干电池是锌板围成的圆筒作负极，石黑粉和石黑粉和MnOMnO2 2包围在碳棒的周围并压成圆包围在碳棒的周围并压成圆筒形作正极，内充糊状筒形作正极，内充

20、糊状ZnClZnCl2 2、NHNH4 4ClCl，工工作时某一阳离子在正极放电产生两种气体。作时某一阳离子在正极放电产生两种气体。则干电池工作时电极反应式为：则干电池工作时电极反应式为：负极：负极：，正极：正极：.Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2NH2NH4 4+2e+2e-=2NH=2NH3 3+H+H2 23 3、医医学学常常识识告告诉诉我我们们：较较多多的的铝铝被被人人体体吸吸收收，容容易易引引起起老老年年性性痴痴呆呆症症等等疾疾病病。炒炒菜菜时时，铁锅配铝铲，好不好？请说明主要原因。铁锅配铝铲，好不好？请说明主要原因。不好不好,形成铝形成铝-电解质溶液电解质溶液-铁原电池

21、铁原电池,负极溶解负极溶解,使较多的铝离子进入人体吸收使较多的铝离子进入人体吸收.指点：指点：任何一个氧化还原反应从理论上都任何一个氧化还原反应从理论上都可以设计成一个原电池。从原电池的形成可以设计成一个原电池。从原电池的形成条件，首先找出正、负极和电解质溶液。条件，首先找出正、负极和电解质溶液。而原电池的负极在通常条件下而原电池的负极在通常条件下，必须能与，必须能与电解质溶液自动发生氧化还原反应，这一电解质溶液自动发生氧化还原反应，这一点正是设计高效的原电池是否成功的关键。点正是设计高效的原电池是否成功的关键。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢