专题6第3讲电解池原理、金属腐蚀与防护

1、专题6化学反应与能量变化主备人:范永华使用时间:2014、 11、 5他吐蒔用場辛高顒+学1KWU. rWVWII"hIEIWLE KMfL2015届高三化学一轮复习教学案不为失败找借口，要为成功找方法第2页共5页专题6第3讲 电解池的工作原理及应用金属的腐蚀与防护【考纲要求】1.理解电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。2.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝等 金属腐蚀。考点一电解的原理反应和反应的过程。作用下，电解质在两个电极上分别发生2. 能量转化形式：能转化为能。3.电解池有与相连的两个电极。(或熔融盐)。电子和

2、离子的移动方向(1) 构成条件形成(2) 电极名称及电极反应式(如图)反应电极名称！ 反应类犁:反应庖极反应式：CuCh溶遮4.分析电解过程的思维程序一一电解池电极式书写步骤(1) 首先判断阴、阳极，分析 阳极材料是惰性电极还是 活泼电极。(2) 再分析电解质溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的 H*和OH)。(3) 然后排出阴、阳两极的 放电顺序阴极：阳离子放电 Ag+ >Fe3+ >Cu2十>H + (酸)>Fe2+ >Zn2十 >H + (水)>AI3+>Mg 2>Na + >Ca2+ >K 十。 阳极：

3、活性电极>S2>>Br->C>OH >含氧酸根离子。(4) 分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5) 最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，注明反应条件“通电”【巩固练习】1.分析电极式，并总结电解规律(用惰性电极电解)电极名称:_ 反应类型，二 底极反应式:电解质水溶液电极式被电解的物质总化学方程式或离子方程式溶液浓度pH溶液复原H2SO4阳：阴：加NaOH阳：阴：加KNO3或Na2SO4阳：阴：加HCl阳：阴：通入CuCl2阳：阴：加NaCl阳：阴：生成新电解质通入OJ七"-1阳:CuSO4阴:生成

4、新加电解质2. 右图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a和b附近分别滴加几 滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A .逸出气体的体积，a电极的小于b电极的D. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1 mol pH O则下列说法正确的是()B.电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 molD .阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下)B .一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色3. 用惰性电极电解一定浓度的Cu(OH) 2后恰好恢复到电解前的浓度和A .电解过程

5、中阴极没有气体生成C .原CuSO4溶液的浓度为0.1 mol4. (1)用铁作电极电解 NaCI溶液阳极式总化学方程式(2)用铜作电极电解盐酸溶液 阳极式总反应离子方程式用Al作电极电解NaOH溶液 阳极式总反应离子方程式_ 考点二电解原理的应用1.电解饱和食盐水阳极式：总反应方程式： 离子反应方程式:氯碱工业制_、禾口_.反应)；阴极式:反应)2. 电镀：若右图为金属表面镀银的工作示意图：(1) 镀件作极，镀层金属银作 极。(2) 电解质溶液是(3) 阳极式：(4) 工作时电镀液的浓度3. 电解精炼铜(1) 电极材料：阳极为.(2) 电解质溶液：(3 )阳极式：阴极式：；阴极式：O (填“

6、增大”、“减小”或“不变”H卜锢兰二LZ 三:=-I f-： .铜4 .电解熔融盐冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。洁#JKWU. TwvmuVAhUJHKCiJUEHU KM£L2015届高三化学一轮复习教学案(1)冶炼钠阳极式:通电人2NaCI(熔融)=2Na + CI2 f;阴极式：Z 通电人2AI 203(熔融)=4AI + 3O2 f；阴极式：1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是冶炼铝 阳极式：【巩固练习】A .氯碱工业中，X电极上反应式是 4OH 4e=2H2O + 02 ()B .电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2*浓度不变C.在铁片上镀

7、铜时，丫是纯铜 D .制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁 2.使用氯化钠作原料可以得到多种产品。(1) 实验室用惰性电极电解 100 mL 0.1 moI L NaCI溶液，若阴阳两极均得到mL气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是 (忽略前后溶液体积变化)o(2) 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 CI2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了 如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 (填字母序号A>-=h£)oa为正极，b为负极；NaCIO和NaCI a为阳极，b为阴极；HCIO和NaCIC .(

8、3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的 置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的B. a为负极，b为正极；NaCIO和NaCl D. a为阴极，b为阳极；HCIO和NaCIFe(OH)2沉淀。某同学利用上图装 Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是 (用元素符号表示)，总的反应式是3.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是阳极,)A接电源负极阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O7 - + 6Fe2+ + 14H l=2Cr3+ + 6Fe3+ + 了出。阴极区附近溶液 pH降低 若不考虑

9、气体的溶解，当收集到应对电化学定量计算的方法H2 13.44 L(标准状况)时，有几乎不儈£/ 'tpH 为 3.5".5 CrjO?为主的跤水0.1 mol Cr2O2被还原D .考点三1.根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：、-P阳扱产物阴极产物2.根据总反应式计算【巩固练习】1 .两个惰性电极插入 500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的 6.0变为3.0时(设电解过程中阴极没有 计)，电极上析出银的质量最大为(pH从H2放出，

10、且电解液在电解前后体积变化可以忽略不)D. 216 mg5 min时，铜A . 27 mg B. 54 mg C. 106 mg2在如图所示的装置中，若通直流电电极质量增加2.16 go设电解前后溶液体积无变化,11PLFt1 X电源¥rtIyLfeyBCu一分耕耘，一分收获A2015届咼三化学一轮复习教学案试回答下列问题。(1) 电源中X电极为直流电源的 极。(2) pH变化：A : ，B : ，C: (填“增大”、“减小”或“不变”)。通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuS04 溶液的物质的量浓度为若A中KCl足量且溶液

11、的体积也是 200 mL，电解后，溶液的pH为。3.500 mL KNO 3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3)= 0.6 mol L1,用石墨作电极电解此溶液， 当通电一段时间后，两极均收集到 2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()B .上述电解过程中共转移0.2 mol电子+ 1D.电解后溶液中c(H )为0.2 mol L-A .原混合溶液中 c(K + )为0.2 mol L1C .电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol反应。考点四金属的腐蚀和防护类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触金属或跟接触现象电流产生电流产生

12、本质金属被较活泼金属被联系两者往往冋时发生，腐蚀更普遍变为，金属发生1. 金属腐蚀的本质：金属原子2. 类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜水膜电极反应负极Fe 2e =Fe2正极总反应式联系腐蚀更普遍3 防腐(1)电化学防护原理牺牲阳极的阴极保护法极：被保护的金属设备。 :比被保护金属活泼的金属； 外加电流的阴极保护法 一原理 :被保护的金属设备； :惰性金属。 改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 【巩固练习】1判断正误，正确的划 “y，错误的划“X”(1) 所有金属纯度越大，越不易被腐蚀(2) 纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样(3) 干燥环境下金属不被腐蚀(4) Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(5) 钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3+(6) 在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用页共5页不为失败找借口，要为成功找方法外加电流的阴极保护法，