2024届高考一轮复习化学课件：电解池　金属的腐蚀与防护.pptVIP

2.(2023河北唐山模拟)用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑ B.通电后阴极区附近溶液pH会增大 C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区 D.纯净的KOH溶液从b出口导出 答案 C 解析 阳极区OH-放电生成氧气,电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,A正确;电解时,阴极区氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为4H++4e-===2H2↑,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,B正确;电解池中阳离子向阴极区移动,故K+通过交换膜从阳极区移向阴极区,C错误;在b电极附近产生OH-,钾离子向b电极移动,除去杂质后KOH溶液从出口b导出,D正确。 考点三　金属的腐蚀与防护 必备知识 自主预诊 1.金属的腐蚀 (1)金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。 (2)金属腐蚀的类型 ①化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触,发生原电池反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多,腐蚀速率更快,危害也更严重 ②析氢腐蚀和吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极反应式 Fe-2e-===Fe2+ 正极反应式 2H++2e-===H2↑ O2+2H2O+4e-===4OH- 总反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 2.金属的防护 (1)金属防护的原理 金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。 (2)金属防护的方法 易错辨析 (1)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+。(　×　) (2)常温下,Al、Fe、Cu在潮湿的空气中发生腐蚀均生成相应的氧化物。(　×　) (3)若在船体上附着一些铜块,则可以减轻轮船的腐蚀。(　×　) (4)外加电流法可调整电压使电子强制流向被保护的金属设备,使其表面腐蚀电流降至零或接近于零,从而受到保护。(　√　) 关键能力 考向突破 考向1　金属腐蚀的原理及分析 例1.(2023湖南雅礼中学期末)点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图,则下列说法正确的是(　　) A.为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连 B.反应时每吸收2.24 L O2,则此时HCl可以氧化0.2 mol Fe C.在腐蚀的过程中钝化膜作为负极 D.依题孔隙中局部可能发生析氢腐蚀 (2)阴极产物的判断 不考虑电极材料,直接根据溶液中阳离子的放电顺序进行判断。阳离子的放电顺序如下: 微点归纳 (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”,前提条件是各种离子的浓度相差不大。 (2)金属阳离子(除Fe3+外)放电,一般得到相应的金属单质,H+放电则得到H2;Fe3+放电一般转化为Fe2+。 易错辨析 (1)电解池中,活动性强的金属作阳极,活动性弱的金属作阴极。(　×　) (2)电解CuCl2溶液,阳极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。(　√　) (3)电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极。(　×　) (4)用铜电极电解稀盐酸,发生反应:Cu+2H+ Cu2++H2↑。(　√　) (5)电解盐酸、稀硫酸等溶液,阴极上H+放电,溶液的pH均增大。(　×　) 关键能力 考向突破 考向1　电解池的构成及原理 例1.(2022海南卷,9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A.在b电极上,N2被还原 B.金属Ag可作为a电极的材料 C.改变工作电源电压,反应速率不变 D.电解过程中,固体氧化物电解质中O2-不断减少 思路导引基于电极产物判断阴、阳极。b电极上N2→NH3,发生还原反应,则b电极是阴极,a电极是阳极。固体氧化物作电解质,并非电解质的水溶液。 a电极 阳极 反应为2O2--4e-===O2↑ b电极 阴极 反应为N2+3H2O+6e-===2NH3+3O2- 答案 A 解析 b电极上,N2→NH3,N2被还原,发生还原反应,A正确;a电极上O2-→O2,金属Ag是活性电极,若Ag作a电极的材料,电极反应式为Ag-e-===Ag+,阳极被损耗,B错误;改变工作电源电压,电路中电流改变,则反应速率改变,C错误;结合阴、阳极反应可知,电解总反应为2N2+6H2O 4