【高中化学】一轮复习学案电解池金属的电化学腐蚀与防护(选修).doc

第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 【高考】【】 (或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程． 2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置． 3．电解池的组成和工作原理（以电解CuCl2溶液为例） 总反应方程式：Cu2++2Cl-==== Cl2↑+ Cu 二、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应：阳极2Cl－－2e－ ==== Cl2↑ 阴极 2H＋＋2e－ ==== H2↑ (2)总反应方程式： 2NaCl+ 2H2O ====2NaOH+Cl2↑+H2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。 2．电镀铜或电解精炼铜 电镀（Fe上镀Cu） 电解精炼铜 阳极 电极材料 铜 粗通（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质） 电极反应 Cu-2e-====Cu2+ Cu-2e-====Cu2+ Zn-2e-====Zn2+ Fe-2e-====Fe2+ Ni-2e-====Ni2+ 阴极 电极材料 铁 纯铜 电极反应 Cu2++2e- ==== Cu 电解质溶液 CuSO4溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。 3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl) ⑴电极反应：阳极：2Cl-—2e-==Cl2↑ 阴极：2Na++2e-==2Na⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+ Cl2↑⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。1． 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与干燥气体或非电解质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 特点 无电流产生 有电流产生 本质 金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+） 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程 相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 (Fe)：Fe－2e-＝Fe2+ 正极(C)：2H+＋2e-＝H2↑ 负极(Fe)：2Fe－4e-＝2Fe2+ 正极(C)：2H2O＋O2＋4e-＝4OH- 发生情况 相对较少，腐蚀速率一般较快 非常普遍，腐蚀速率一般较慢 联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主 3.金属的防护 (1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (2)电化学防护 ①——原电池原理 正极：。 负极：。 ②——电解原理 阴极：。 阳极：(3)添加缓蚀剂。?类型 原电池 电解池 本质 化学能转化为电能 电能转化为化学能 装置判断 无外加电源 有外加电源 电极判断 负极：还原性较强的极或电子流出的极 正极：还原性较弱的极或电子流入的极 阳极：与直流电源正极相连的极 阴极：与直流电源负极相连的极 电极上的反应 （1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应 （2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子 （1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应 （2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 电子流向 负极→外电路→正极 电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极 电流方向 正极→外电路→负极 电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极 应用 铅蓄电池 电镀、精炼、冶金 (2)二次电池的放电过程是原电池，充电过程是电解池。 原电池的两极称为正、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。(原电池的正、负极在内电路中有时也分别称为阴极、阳极)电解池的两极称为阴、阳极，是由外接电源决定。无论是原电池还是电解池，阳离子总是向阴极移动，阴离子总是向阳极移动。 ．电极产物的判断 阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。 阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。 ．电极方程式、电解方程式的书写 书写电解反应的一般步骤是：以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。 第一步：明确溶液中存在哪些离子 溶液中的阳离子：Cu2＋、H＋，阴离子：OH－、SO。 第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序 阴极：Cu2＋H＋ 阳极：OH－SO第三步：写电极反应式和总的电解方程式