新教材宁陕2024届高考化学一轮复习学案第6章化学反应与能量转化第38讲电解池金属的腐蚀与防护鲁科版.doc

第38讲电解池金属的腐蚀与防护

[复习目标]1.理解电解池的工作原理，了解电解池与原电池的异同。2.理解电解的原理，掌握氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金的反应原理。3.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。4.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止金属腐蚀。

考点一电解池及工作原理

1．电解池的工作原理

注意电子不下水，离子不上线。

2．电解池与原电池的比较

电解池

原电池

能否自发

使“不能”变为“能”或使“能”变为“易”

能自发进行

能量转化

____能转化为______能

________能转化为______能

装置

有外加电源

无外加电源

电极

由外加电源决定：

阳极：连电源的______；

阴极：连电源的______

由电极或反应物性质决定，称为正极或负极

反应类型

阳极：______反应；

阴极：______反应

负极：______反应；

正极：______反应

离子移动

阳离子移向______；

阴离子移向______

阳离子移向______；

阴离子移向______

相同点

都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体

3.电解规律

(1)阳极放电规律

①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。

②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。

阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。

S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。

(2)阴极产物的判断

直接根据阳离子放电顺序进行判断。

阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。

注意电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。

(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液

①电解水型

实例

电极反应式及总反应式

电解质溶液浓度

复原方法

H2SO4

阴极：_________________

阳极：_________________

总反应式：2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑

②电解电解质型

实例

电极反应式及总反应式

电解质溶液浓度

复原方法

HCl

阴极：__________________

阳极：__________________

总反应式：2HCleq\o(=====,\s\up7(通电))H2↑＋Cl2↑

CuCl2

阴极：___________________

阳极：___________________

总反应式：_______________

③电解质和水均参与电解型

实例

电极反应式及总反应式

电解质溶液浓度

复原方法

NaCl、KCl

(放H2生碱)

阳极：________________________

阴极：________________________

总反应式：____________________

减小并生成新电解质

CuSO4、Cu(NO3)2(放O2生酸)

阳极：________________________

阴极：________________________

总反应式：____________________

一、电解过程分析与溶液的复原方法

1.用石墨作电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是()

A．逸出气体的体积：A电极＜B电极

B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出有刺激性气味气体

C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

2．用石墨作电极电解溶有物质的量之比为3∶1的NaCl和H2SO4的水溶液。根据反应产物，电解可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是()

A．电解的最后阶段为电解水

B．阳极先逸出氯气后逸出氧气

C．阴极逸出氢气

D．电解过程中溶液的pH不断增大，最后pH为7

3．以惰性电极电解100mL0.05mol·L－1CuSO4溶液。

(1)阳极产生56mL(标准状况下)气体时，所得溶液的pH为________(不考虑溶液体积变化)，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入____________g的________物质。

(2)继续通电电解，此时被电解的物质为________，若加入0.1molCu(OH)2可使溶液复原，则电路中转移的电子为________mol。

(3)通电足够长时间，加入0.1molCu2(OH)2CO3可使溶液复原，则电路中转移电子为______mol。

分析电解过程的思维流程