2019届二轮复习化学反应与能量课件（62张）（全国通用） 62页

2019 专题 4 化学反应与能量 04 考 能 探 究 知 识 整 合 目 录 09 热化学方程式与盖斯 定律 11 电解池工作原理及应用 10 原电池工作原理及应用 考 能 探 究 知 识 整 合 考 能 探 究 知 识 整 合 对点集训 热化学方程式与盖斯定律 PART 04 微专题 09 1. 反应热、中和热、燃烧热的区别和联系 反应热 中和热 燃烧热 含义 化学反应过程中放出或吸收的热量 在稀溶液中 , 强酸和强碱发生中和反应生成 1 mol H 2 O(l) 时所放出的热量 在 101 kPa 时 ,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 反应特点 任何反应 中和反应 燃烧反应 物质状态 物质的状态要确定 稀溶液 生成物在常温下为稳定状态 方程式 配平标准 任意物质的量 以生成 1 mol H 2 O(l) 为标准 以燃烧 1 mol 可燃物为标准 Δ H 符号 放热反应取负值 , 吸热反应取正值 负值 负值 能量 数 值 的描述 必须指出是放热还是吸热或使用正负值或用 Δ H 表示 直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量 , 可用 Δ H 表示 说明 ① 用键能计算 :Δ H = 反应物的键能之和 - 生成物的键能之和 ②Δ H 值与书写形式有关 , 单位一般 “kJ·mol -1 ” ① 电离吸热 , 溶解时吸热或放热 ② 稀强酸与稀强碱反应的中和热 Δ H 为 -57.3 kJ·mol -1 生成物为稳定的氧化物 , 如 CO 2 、 SO 2 、 H 2 O(l) 、 P 2 O 5 等 ① 在中学阶段 , 如果不指明条件就默认为通常状态 , 比较 Δ H 的相对大小时要考虑其数值的 “+”“-” ② 用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时 , 每生成 1 mol H 2 O(l) 放出的热量小于 57.3 kJ 2. 热化学方程式的书写步骤 3. 四种计算化学反应热的方法 (1) 从宏观角度计算 Δ H = 生成物的总能量 - 反应物的总能量 (2) 从微观角度计算 Δ H = 反应物的键能总和 - 生成物的键能总和 (3) 从活化能角度计算 Δ H = 正反应活化能 - 逆反应活化能 (4) 利用盖斯定律计算 : 先书写目标热化学方程式 , 再计算反应热 两点说明 : ① 不要把反应热与键能的关系和反应热与物质的总能量的关系混淆。 ② 利用键能计算反应热时要准确把握各物质分子中化学键的数目。 考向 1 热化学方程式的书写 典型例题 答案 1. 【 2016 年 天津理综 ,7 （ 4 ） 】 硅和氯两元素的单质反应生成 1 mol Si 的最高价化合物 , 恢复至室温 , 放热 687 kJ, 已知该化 合物的熔、沸点分别为 -69 ℃ 和 58 ℃, 写出该反应的热化学方 程式： 　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   解析 SiCl 4 (l) 　 Δ H =-687 kJ·mol -1 Si(s)+2Cl 2 (g) 解析 ▶ 　 根据熔、沸点可判断出产物的状态是液态 , 从而写出热化学方程式。 突破训练 1. 正误判断 , 正确的划 “√”, 错误的划 “×” 。 (1) 甲烷的燃烧热 Δ H 为 -890.3 kJ·mol -1 , 则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH 4 (g)+2O 2 (g) CO 2 (g)+2H 2 O(g) 　 Δ H =-890.3 kJ·mol -1 ( 　　 ) (2)500 ℃ 、 30 MPa 下 , 将 0.5 mol N 2 和 1.5 mol H 2 置于密闭容器中充分反应生成 NH 3 (g), 放出 19.3 kJ 热量 , 其热化学方程式为 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) 　 Δ H =-38.6 kJ·mol -1 ( 　　 ) (3) 密闭容器中 ,9.6 g 硫粉与 11.2 g 铁粉混合加热生成 17.6 g 硫化亚铁时 , 放出 19.12 kJ 热量。则 Fe(s)+S(s) FeS(s) 　 Δ H =-95.6 kJ·mol -1 ( 　　 ) × × √ 解析 答案 (4) 稀醋酸与 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液反应 : CH3COOH(aq)+NaOH(aq) CH 3 COONa(aq)+H 2 O(l) 　 Δ H =-57.3 kJ·mol -1 ( 　　 ) (5) 已知 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为 285.5 kJ, 则水分解的热化学方程式为 2H 2 O(l) 2H 2 (g)+O 2 (g) 　 Δ H =+285.5 kJ·mol -1 ( 　　 ) × × 答案 解析 解析 ▶ 　 (1) 根据燃烧热的定义可知 , 生成物中的水应为液态 , 错误。 (2) 因为合成氨反应为可逆反应 , 所以 N 2 和 H 2 反应生成 2 mol NH 3 (g) 时 , 放出的热量大于 38.6 kJ, 错误。 (3) 根据反应物的质量可以算出反应热 , 正确。 解析 ▶ (4) 醋酸为弱酸 , 与 NaOH 溶液反应生成 1 mol 液态水时放出的热量小于 57.3 kJ, 错误。 (5) 正确的热化学方程式应为 H 2 O(l) H 2 (g) + O 2 (g) Δ H =+285.5 kJ· mol -1 , 错误。 点石成金 热化学方程式正误判断的 “ 六个注意 ” 考向 2 利用键能求反应热 典型例题 答案 2. （ 2016 年 天津理综 ,10 节选） CO 2 与 CH 4 经催化重整 , 制得合成气 :   解析 CH 4 (g)+CO 2 (g) 2CO(g)+2H 2 (g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下 : 化学键 C—H C O H—H C← O(CO) 键能 /kJ·mol -1 413 745 436 1075 则该反应的 Δ H = 　　　 　 。 +120 kJ·mol -1 解析 ▶ Δ H = 反应物键能之和 - 生 成 物 键 能 之 和 = 413 kJ·mol -1 ×4 + 745 kJ·mol -1 ×2-436 kJ·mol -1 ×2-2×1075 kJ·mol -1 =+120 kJ·mol -1 突破训练 2. 甲醇是重要的化工原料 , 又可作为燃料。利用合成气 ( 主要成分为 CO 、 CO 2 和 H 2 ) 在催化剂的作用下合成甲醇 , 发生的主要反应如下 : ①CO(g)+ 2H 2 (g) CH 3 OH(g) 　 Δ H 1 ②CO 2 (g)+3H 2 (g) CH 3 OH(g)+H 2 O(g) 　 Δ H 2 ③CO 2 (g)+H 2 (g) CO(g)+H 2 O(g) 　 Δ H 3 回答下列问题 : 已知反应 ① 中相关化学键的键能数据如右 : 化学键 H—H C—O C←O H—O C—H E /(kJ·mol -1 ) 436 343 1075 465 413 由此计算 Δ H 1 = 　　　 kJ·mol -1 , 已知 Δ H 2 =-58 kJ·mol -1 , 则 Δ H 3 = 　　　 kJ·mol -1 。   -100 +42 答案 解析 解析 ▶ ΔH 1 =1075 kJ·mol -1 +436 kJ·mol -1 ×2-(413 kJ·mol -1 ×3+343 kJ·mol -1 +465 kJ·mol -1 )=-100 kJ·mol -1 ; Δ H 3 =Δ H 2 -Δ H 1 =[-58-(-100)] kJ·mol -1 =+42 kJ·mol -1 。 点石成金 1. 断开化学键吸收能量 , 形成化学键释放能量 ,Δ H=E 1 ( 反应物的键能总和 ) -E 2 ( 生成物的键能总和 ) 。 2. 计算时注意各物质的化学键个数及热化学方程式中各物质的计量数。 考向 3 盖斯定律及其重要应用 典型例题 答案 3. （ 2018 年 全国 Ⅱ 卷 ,26 节选） CH 4 -CO 2 催化重整不仅可以得到合成气 (CO 和 H 2 ), 还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题 : 解析 (1)CH 4 -CO 2 催化重整反应为 :CH 4 (g)+CO 2 (g) 2CO(g)+2H 2 (g) 。 已知 : C(s)+2H 2 (g) CH 4 (g) Δ H =-75 kJ·mol -1 C(s)+O 2 (g) CO 2 (g) 　 Δ H =-394 kJ·mol -1 C(s)+ O 2 (g) CO(g) 　 Δ H =-111 kJ · mol -1 该催化重整反应的 Δ H = 　　　 kJ·mol -1 。   +247 解析 ▶ Δ H =-[-75+(-394)+2×111] kJ·mol -1 =+247 kJ·mol -1 。 突破训练 3. 锰 (Mn) 元素在溶液中主要以 Mn 2 + ( 近无色 ) 、 MnO 4 - ( 紫红色 ) 、 MnO 4 2- ( 绿色 ) 等形式存 在， MnO 2 ( 棕黑色 ) 、 MnCO 3 ( 白色 ) 为难溶于水的固体。 现根据下列 3 个热化学方程式 : ①MnO 2 (s)+CO(g) MnO(s)+CO 2 (g) 　 Δ H =-150.6 kJ · mol -1 ②Mn 3 O 4 (s)+CO(g) 3MnO(s)+CO 2 (g) 　 Δ H =-54.4 kJ · mol -1 ③3Mn 2 O 3 (s)+CO(g) 2Mn 3 O 4 (s)+CO 2 (g) 　 Δ H =-142.3 kJ · mol -1 写出 CO 气体还原 MnO 2 固体得到 Mn 2 O 3 固体和 CO 2 气体的热化学方程式 :___________ ____________________________________________________________________ 。 2MnO 2 (s)+CO(g) Mn 2 O 3 (s)+CO 2 (g) 　 Δ H =-217.5 kJ · mol -1 答案 解析 解析 ▶ 利用盖斯定律 , 由 得 Δ H = kJ·mol -1 =-217.5 kJ·mol -1 点石成金 应用盖斯定律计算反应热时应注意的 3 个问题 1. 首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数。 2. 叠加各反应时 , 有的反应要逆向写 ,Δ H 符号也相应改变 ; 有的热化学方程式要乘 以某个系数 ,Δ H 也要相应乘以该系数。 3. 注意各分步反应的 Δ H 的正负。 原电池工作原理及应用 PART 04 微专题 10 1.构建原电池模型 , 类比分析原电池工作原理 2. 原电池正、负极判断的 “ 五个角度 ” 3. 关注电解质介质 , 掌握电极反应式的书写技巧 电极反应式的书写是电化学中的重点和难点 , 相关题型主要有两类 : 一类是给出电池装置图 , 根据图示信息确定正、负极 , 然后找出两极的反应物和生成物 , 按负极发生氧化反应、正极发生还原反应的规律书写电极反应式 ; 另一类是给出电池的总反应式 , 分析反应中有关元素化合价的变化情况 , 先写出一个比较简单的电极反应式 , 然后用总反应式减去已写出的电极反应式 , 即得到另一极的电极反应式。在书写电极反应式时还必须考虑电解质介质的酸碱性 , 在酸性介质中不能出现 OH - , 在碱性介质中不能出现 H + 。 如酸性氢氧燃料电池中的正极反应式为 O 2 +4e - +4H + 2H 2 O, 而不是 O 2 +4e - 2O 2- 或 O 2 +4e - +2H 2 O 4OH - 。 4. 有关燃料电池需注意的问题 (1) 燃料电池的电极不参与反应 , 有很强的催化活性 , 起导电作用。 (2) 燃料电池中 , 在负极上发生氧化反应的是燃料 ( 如 H 2 、 CH 4 、 CH 3 OH 等 ), 在正极上参与 反应的是空气或氧气。 (3) 燃料电池是将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应 , 负极发生氧化反应 , 正极发生还原反应 , 一般将两个电极反应中得失电子换算为相同的数目 , 然后相加便得到总反应的化学方程式。 (4) 燃料电池反应中 , 负极材料不一定与电解质溶液发生反应。如燃料电池的负极为惰性电极时 , 就不与电解质溶液反应。 考向 1 原电池的分析及电极反应式的书写 典型例题 答案 1 . (201 7 年 全国 Ⅲ 卷， 11 ) 全固态锂硫电池能量密度高、成本低 , 其工作原理如图所示 , 其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S 8 材料 , 电池反应为 16Li+ x S 8 8Li 2 S x (2≤x≤8) 。 下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 解析 D A. 电池工作时 , 正极可发生反应 :2Li 2 S 6 +2Li + +2e - 3Li 2 S 4 B. 电池工作时 , 外电路中流过 0.02 mol 电子 , 负极材料减重 0.14 g C. 石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性 D. 电池充电时间越长 , 电池中 Li 2 S 2 的量越多 解析 ▶ 根据图示可知 , 电池工作时 , 正极逐步发生 Li 2 S 8 →Li 2 S 6 →Li 2 S 4 →Li 2 S 2 的转化 ,A 项正确 ; 负极反应式为 2Li-2e - 2Li + , 当外电路通过 0.02 mol 电子时 , 负极参加反应的 Li 的物质的量为 0.02 mol, 质量为 0.14 g,B 项正确 ; 石墨烯可提高电极 a 的导电性 ,C 项正确 ; 充电时 , 阳极逐步发生 Li 2 S 2 →Li 2 S 4 →Li 2 S 6 →Li 2 S 8 的转化 , 则充电时间越长 , 生成的 Li 2 S 8 越多 , 电池中的 Li 2 S 2 的量越少 ,D 项错误。 突破训练 1. 目前发明的电动势法检测溶液中 OH- 浓度的原理如图所示 , 总反应式为 Cu+Ag 2 O CuO+2Ag 。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) 。 B 答案 解析 A. 电池工作时 ,Cu 电极附近溶液的 c (OH - ) 增大 B. 该电池反应说明 Ag 2 O 的氧化性比 CuO 的强 C. 负极的电极反应式为 Ag 2 O+2e - 2Ag+O 2- D. 该电池也可以测量盐酸溶液中 c (OH - ) 解析 ▶ 电池工作时 ,Cu 电极为负极 , 发生的电极反应式应为 Cu-2e - +2OH - CuO+H 2 O,Cu 电极附近溶液的 c (OH - ) 减小 ,A 、 C 两项均错误 ; 根据总反应式可知 , 在反应中 Cu 作还原剂 ,Ag 2 O 作氧化剂 , CuO 为氧化产物 , 所以 Ag 2 O 的氧化性比 CuO 的 强 ,B 项正确 ; 该电池的电解液必须为碱性溶液 , 在盐酸中不可行 ,D 项错误。 点石成金 1. 负极材料不与电解质溶液反应也能构成原电池。如燃料电池的负极为惰性电极 , 就不和电解质溶液反应。 2. 活泼金属不一定作负极。如 Mg-NaOH 溶液 -Al 构成的原电池中 ,Al 自发地与 NaOH 溶液发生氧化反应 , 作负极。 考向 2 二 次 电 池 典型例题 2. (2018 年全国 Ⅱ 卷 ,12) 我国科学家研发了一种室温下 “ 可呼吸 ” 的 Na-CO 2 二次电池 , 将 NaClO 4 溶于有机溶剂作为电解液 , 钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料 , 电池的总反应为 :3CO 2 +4Na 2Na 2 CO 3 +C, 下列说法错误的是 ( 　　 ) 。 解析 答案 D 　 A. 放电时 ,Cl 向负极移动 B. 充电时释放 CO 2 , 放电时吸收 CO 2 C. 放电时 , 正极反应为 3CO 2 +4e - D. 充电时 , 正极反应为 Na + +e - Na 解析 ▶ 放电时 , 阴离子向负极移动 ,A 项正确 ; 充电时有 CO 2 生成 , 放电时消耗 CO 2 ,B 项正确 ; 放电时 , 正极发生 CO 2 得电子的反应 ,C 项正确 ; 充电时 , 阳极 C 失电子生成 CO 2 ,D 项错误。 突破训练 2. 某二次电池充、放电时的工作原理如图所示 , 已知放电时电池反应为 Zn+Ag 2 O+H 2 O 2Ag+Zn(OH) 2 。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) 。 答案 解析 B A. 放电时的负极反应和充电时的阴极反应属于可逆反应 B. 该电池放电过程中正极区溶液的 pH 增大 C.K 与 N 相接时 , 能量由化学能转化为电能 , 溶液中的 OH - 向正极区移动 D.K 与 M 连接时 , 所用电源的 a 极为负极 , 阳极附近溶液的 pH 逐渐增大 解析▶ 放电时的反应是自发的 , 充电时的反应需外接直流电源才能发生 , 二者的反应条件不同 , 所以不属于可逆反应 ,A 项错误 ; 原电池工作时 , 正极发生反应 Ag 2 O+H 2 O+2e - 2Ag+2OH - , 正极区溶液 pH 增大 ,B 项正确 ;K 与 N 相接时是原电池 ,Zn 作负极 ,Ag 2 O 作正极 , 能量变化为化学能转化为电能 , 溶液中的 OH - 向负极区移动 ,C 项错误 ;K 与 M 连接时 ,Zn 极锌离子得电子变成锌 , 发生还原反应 , 作阴极 , 则所用电源的 a 极为负极 , 阳极发生反应 2Ag+2OH - -2e - Ag 2 O+H 2 O, 附近溶液的 pH 逐渐减小 ,D 项错误。 点石成金 1. 放电时为原电池装置 , 氧化剂一定在正极得电子 , 还原剂一定在负极失电子 , 进而得到各个电极的反应。 2. 充电时为电解池装置 , 将原电池的正极反应倒过来就是电解池的阳极反应 , 将原电池的负极反应倒过来就是电解池的阴极反应。 3. 溶液中离子移动方向的判断 : 放电时 , 阴离子移向负极 , 阳离子移向正极 ; 充电时 , 阴离子移向阳极 , 阳离子移向阴极。 电解池工作原理及应用 PART 04 微专题 11 1. 构建电解池模型 , 类比分析电解基本原理 2. 电解池阴、阳极的判断 (1) 根据所连接的外加电源判断 : 与直流电源正极相连的为阳极 , 与直流电源负极相连的为阴极。 (2) 根据电子流动方向判断 : 电子流动方向为从电源负极流向阴极 , 从阳极流向电源正极。 (3) 根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断 : 阳离子向阴极移动 , 阴离子向阳极移动。 (4) 根据电解池两极产物判断 ( 一般情况下 ) ① 阴极上的现象是析出金属 ( 质量增加 ) 或有无色气体 (H 2 ) 放出。 ② 阳极上的现象是有非金属单质生成 , 呈气态的有 Cl 2 、 O 2 或电极质量减小 ( 活性电极作阳极 ) 。   3. 准确判断放电顺序 , 锁定放电离子 (1) 阳离子在阴极上的放电顺序 :Ag + >Fe 3+ >Cu 2+ >H + >…… (2) 阴离子在阳极上的放电顺序 :S 2- >I - >Br - > Cl - >OH - >…… 4. 电解池中的三个易误点 (1) 只有水被电解时 , 不要误认为溶液的 pH 不变或一定变化。若电解 NaOH 溶液 ,pH 增大 ; 电解 H 2 SO 4 溶液 ,pH 减小 ; 电解 Na 2 SO 4 溶液 ,pH 不变。 (2) 在电解食盐水的过程中 , 阴极区显碱性。不要错误地认为阴极上产生的 OH - 因带负电荷 , 移向阳极 , 使阳极区显碱性。 (3) 电解 MgCl 2 和 AlCl 3 溶液时 , 虽然放电离子和电解 NaCl 溶液一样 , 但总的电解离子方程式不同。 5. 金属的电化学保护 考向 1 电解池的分析 典型例题 答案 解析 1. (2017 年全国 Ⅱ 卷 ,11) 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜 , 电解质溶液一般为 H 2 SO 4 -H 2 C 2 O 4 混合溶液。下列叙述错误的是 ( 　　 ) 。 C A. 待加工铝质工件为阳极 B. 可选用不锈钢网作为阴极 C. 阴极的电极反应式为 Al 3+ +3e - Al D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析 ▶ 　 铝质工件表面要形成氧化膜 , 铝被氧化 , 失电子 , 因此电解时待加工铝质工件为阳极 ,A 项正确 ; 根据电解原理可知 , 不锈钢网接触面积大 , 电解效率高 ,B 项正确 ; 阴极的电极反应式为 2H + +2e - H 2 ↑,C 项错误 ; 电解时 , 电解质溶液中的阴离子向阳极移动 ,D 项正确。 答案 解析 1. 用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽 , 可使废水中的 N 在某一室富集 , 模拟装置如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 。 突破训练 C A. 阳极室溶液由无色逐渐变成棕黄色 B. 阴极的电极反应式为 4OH - -4e - 2H 2 O+O 2 ↑ C. 电解一段时间后阴极室溶液的 pH 增大 D. 电解一段时间后 , 阴极室溶液中的溶质一定是 (NH 4 ) 3 PO 4 解析 ▶ 　 阳极是铁放电 , 生成二价铁 , 溶液为浅绿色 ,A 项错误 ; 阴极发生还原反应 , 得电子 , 电极反应式为 2H + +2e - H 2 ↑,B 项错误 ; 阴极室氢离子浓度减小 ,pH 增大 ,C 项正确 ; 电解时 , 溶液中 N 向阴极室移动 , 阴极室 H + 放电生成 H 2 , 溶液中 OH - 和 N 结合生成 NH 3 ·H 2 O, 所以阴极室中的溶质可能为 NH 3 ·H 2 O 、 (NH 4 ) 3 PO 4 、 (NH 4 ) 2 HPO 4 或 NH 4 H 2 PO 4 等 ,D 项错误。 点石成金 1. 无外接电源的多池装置分析技巧 (1) 先判断原电池 , 简单方法是寻找最活泼金属 , 确定最活泼金属所在装置为原电池 , 其余为电解池 ; 还可以根据题目信息确定 , 能发生自发的氧化还原反应的装置为原电池。 (2) 确定电极策略 : 与原电池负极相连的为阴极 , 串联装置中电极是交替出现的 , 即相邻电解装置的电极为阴、阳极相连。 (3) 简单计算策略 : 多池串联装置中 , 相同时间内各电极得失电子数相等。 2. 有外接电源的多池装置分析技巧 (1) 有外接电源时 , 全部为电解池 ( 包括电镀池和精炼池 ) 。 (2) 确定电极策略 : 与电源负极相连的是阴极 , 根据 “ 电解池串联时阴、阳极交替出现 ” 原则正推电极 , 也可以通过装置某极变化、现象反推电极。 (3) 计算时要灵活运用电子守恒。 考向 2 电极反应式的书写 典型例题 答案 解析 2. （ 1 ） 【 2018 年 江苏 ,20 （ 1 ） 】 铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 的酸性废水通过铁炭混合物 , 在微电池正极上 转化为 Cr 3+ , 其电极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2 ） 【2016 年浙江理综 ,28(5)】 研究证实 ,CO 2 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇 , 则生成甲醇的反应发生在 　　　　 极 , 该电极反应式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   阴 解析 ▶ 　 根据题干信息书写 , 注意电解质环境和电极反应式左右两边符合电荷守恒、原子守恒。 答案 解析 突破训练 2 . 将粗品 PbO 溶解在 HCl 和 NaCl 的混合溶液中 , 得到含 Na 2 PbCl 4 的电解液 , 电解 Na 2 PbCl 4 溶液生成 Pb 的装置如图所示 : (1) 阴极的电极反应式为 　　　　　 　　　　 。   (2) 当有 2.07 g Pb 生成时 , 通过质子交换膜的 n (H + )= 　　　 　 。   PbCl +2e - Pb+4Cl - 0.02 mol 解析 ▶ 　 (1) 电解池的阴极发生还原反应 , PbCl 4 2- 得电子还原为 Pb , 电极反应式为 PbCl 4 2- +2e - Pb+4Cl - 。 (2) 当有 2.07 g Pb (0.01 mol) 生成时 , 根据 PbCl 4 2- + 2e - Pb+4Cl - 反应可知 , 转移电子 0.02 mol, 通过质子交换膜的 n (H + )=0.02 mol 。 点石成金 电解池中电极反应式的书写步骤 如果电解过程包括几个阶段 , 应该弄清楚每个阶段溶液中离子的放电情况 , 分步书写各个阶段的电极反应式和总反应式。 考向 3 金属腐蚀与防护 典型例题 答案 解析 3 . （ 2018 年 北京卷， 12 ） 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 ) 。   ① ② ③ 在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 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 Fe B. 对比 ①②,K 3 [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 D 解析 ▶ 对比 ②③, 向 ②Fe 附近的溶液中加入 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 , 无明显变化 , 说明 ②Fe 附近的溶液中不含 Fe 2+ , 向 ③Fe 附近的溶液中加入 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 , 产生蓝色沉淀 , 说明 ③Fe 附近溶液中含 Fe 2+ ,② 中 Fe 被保护 ,A 项正确 ;① 加入 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 , 在 Fe 表面产生蓝色沉淀 ,Fe 表面产生了 Fe 2+ , 对比 ①② 的异同 ,① 可能是 K 3 [Fe(CN) 6 ] 将 Fe 氧化成 Fe 2+ ,B 项正确 ; 对比 ①②,① 加入 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液 , 在 Fe 表面产生蓝色沉淀 ,① 也能检验出 Fe 2+ , 不能用 ① 的方法验证 Zn 保护 Fe,C 项正确 ; 由实验可知 K 3 [Fe(CN) 6 ] 能将 Fe 氧化成 Fe 2+ , 将 Zn 换成 Cu 不能用 ① 的方法证明 Fe 比 Cu 活泼 ,D 项错误。 3. (2017 年全国 Ⅰ 卷 ,11) 支撑海港码头基础的钢管桩 , 常用外加电流的阴极保护法进行防腐 , 工作原理如图所示 , 其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 ( 　　 ) 。 突破训练 A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 C 答案 解析 解析 ▶ 由图示可知 , 该装置为通过 “ 外加电流的阴极保护法 ” 进行防腐的装置 , 因此需外加强大的电流抑制金属发生电化学腐蚀产生电流 , 即通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 ,A 项正确 ; 通电后 , 被保护的钢管桩作阴极 , 高硅铸铁作阳极 , 因此通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 ,B 项正确 ; 高硅铸铁为惰性辅助阳极 , 所以高硅铸铁不会被损耗 ,C 项错误 ; 外加电流的目的是抑制金属发生电化学腐蚀产生电流 , 因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 ,D 项正确。 点石成金 1. 一般来说 ( 可用下列原则判断 ): 电解池原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化 学腐蚀 > 有防护措施的腐蚀。 2. 对同一金属来说 , 腐蚀的快慢 : 强电解质溶液中 > 弱电解质溶液中 > 非电解质溶液中。 3. 活动性不同的两种金属 , 活动性差别越大 , 腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说 , 电解质溶液浓度越高 , 金属腐蚀的速率越快。 D 对点集训 D UIDIAN JIXUN 对点集训见 学生书小册子 延时符 谢 谢 观 赏