2015高考化学大一轮复习配套讲义：电解池 金属的电化学腐蚀与防护研考点认知层层递进 析考题能力步步提高.doc

第三节　电解池　金属的电化学腐蚀与防护 高考导航 了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 考点一　电解的原理 1．电解 使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中，电能转化为化学能。 2．电解池 (1)电解池的构成条件： ①有与电源相连的两个电极。 ②两个电极插入电解质溶液(或熔融盐)中。 ③形成闭合回路。 (2)电极名称及电极反应式 以用惰性电极电解CuCl2溶液为例： 总反应方程式：CuCl2电解,Cu＋Cl2↑ (3)电解池中电子和离子的移动： ①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。 ②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。 3．电解产物的判断及有关反应式的书写 (1)判断电解池的阴、阳极 ①根据外接电源的正负极判断 电源正极连接阳极；电源负极连接阴极。 ②根据电极产物判断 电极溶解、逸出O2(或极区变酸性)或逸出Cl2的为阳极； 析出金属、逸出H2(或极区变碱性) 的为阴极。 (2)分析电解质水溶液的组成 找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)排出阴、阳两极的放电顺序 阳极惰性电极(Pt、Au、石墨等)：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根阴极 (4)写出两极电极反应 ①阳极：活性电极失去电子生成相应的金属阳离子；溶液中的阴离子失去电子生成相应的单质或高价化合物。 ②阴极：溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质或低价化合物。 (5)写出电解总反应式 在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。 4．电解规律 (1)电解水型 电解质 (水溶液) 电极方程式 电解 物质 总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 含氧酸 (如H2SO4) 阳极：4OH－ －4e－=== O2↑＋2H2O 阴极：4H＋ ＋4e－===2H2↑ 水 2H2OO2↑＋2H2↑ 增大 减小 加H2O 强碱 (如NaOH) 增大 加H2O 活泼金属的 含氧酸盐 (如KNO3、 Na2SO4) 不变 加H2O (2)电解电解质型 电解质 (水溶液) 电极方程式 电解 物质 总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 无氧酸 (如HCl) ， 除HF外 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 酸 2HClCl2↑＋H2↑ 减小 增大 通入 HCl 气体 不活泼金属的 无氧酸盐 (如CuCl2)， 除氟化物外 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 盐 CuCl2Cu＋Cl2↑ 加 CuCl2 固体 (3)放H2生碱型 电解质 (水溶液) 电极方程式 电解物 质 总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液复 原 活泼金 属的无 氧酸盐 (如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 水和盐 2Cl－＋2H2OCl2↑＋ H2↑＋2OH－ 生成新 电解质 增大 通入HCl 气体 (4)放O2生酸型 电解质 (水溶液) 电极方程式 电解 物质 总反应式 电解质浓度 溶液 pH 溶液 复原 不活泼金属 的含氧酸盐 (如CuSO4) 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu 水和 盐 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电 解质 减小 加CuO 或CuCO3 1．电解时电子通过电解质溶液吗？ 提示：电解质溶液通电电解时，在外电路中有电流(电子)通过，而溶液中是依靠离子定向移动，形成了闭合电路。 2．电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？ 提示：放H2生碱型的实质是水电离出的H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，放O2生酸型的实质是水电离出的OH－放电，破坏了水的电离平衡，使H＋浓度增大。 3．(1)上表中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？ (2)上表中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？ 提示：电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。 (1)电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。 (2)同理，使CuSO4溶液复原应加入CuO或CuCO3，而加入Cu(OH)2也会使溶液的浓度降低。 命题角度一　电极反应式、电解总反应式的书写 [典例1]　按要求书写有关的电极反应式及总反应式。 (1)用惰性电极电解AgNO3溶液 阳