浙江省版高考化学总复习专题化学反应与能量变化第单元电解池金属的腐蚀与防护课件（选考部分B版）新人教版

1、第第3单元单元 电解池、金属的腐蚀与防护电解池、金属的腐蚀与防护考试标准考试标准1电解池的概念电解池的概念(/b)。2.电解电解CuCl2溶液的原理及电极反应式溶液的原理及电极反应式(/b)。3.电解池的构成条件电解池的构成条件(/b)。4.电解池的构造与工作原理电解池的构造与工作原理(/b)。5.电解池的电极反应式与电解反应方程式电解池的电极反应式与电解反应方程式(/b)。6.电解池电解池的判断的判断(/c)。7.金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应用用(/b)。考点一考点一 电解池及电解原理电解池及电解原理1电解电解在在_作用下，电解质在两个电极

2、上分别发生作用下，电解质在两个电极上分别发生_和和_的过程。的过程。2电解池电解池(1)概念：把概念：把_转化为转化为_的装置，也就是借助于电的装置，也就是借助于电流引起流引起_反应的装置。反应的装置。(2)构成条件：构成条件：a.有一个外加有一个外加_；b.有与电源相连的有与电源相连的两个两个_；c.两电极插入两电极插入_或熔融态电解质中；或熔融态电解质中；d.成成_ 。氧化反应氧化反应还原反应还原反应电能电能化学能化学能氧化还原氧化还原直流电源直流电源电极电极闭合回路闭合回路电解质溶液电解质溶液电流电流(3)电极：阴极电极：阴极连接直流电源连接直流电源_，在该电极上微粒，在该电极上微粒_电

3、子，发生电子，发生_反应；阳极反应；阳极连接直流电源连接直流电源_ ，在该，在该电极上微粒电极上微粒_电子，发生电子，发生_反应。反应。(4)电子流向：电子从电源的电子流向：电子从电源的_沿导线流入电解池的沿导线流入电解池的_，电子从电解池的电子从电解池的_沿导线流回电源沿导线流回电源_，电流方向与电，电流方向与电子流向子流向_。(5)电解质溶液中的离子流向：阴离子向电解质溶液中的离子流向：阴离子向_移动，阳离子移动，阳离子向向_移动。移动。负极负极得到得到还原还原正极正极失去失去氧化氧化负极负极阴极阴极阳极阳极相反相反正极正极阳极阳极阴极阴极3电解氯化铜溶液电解氯化铜溶液如图为电解氯化铜溶液

4、的实验装置。如图为电解氯化铜溶液的实验装置。(1)通电数分钟后，阴极观察到通电数分钟后，阴极观察到的现象是的现象是_；阳；阳极观察到的现象是极观察到的现象是_ 。(2)实验原理分析与讨论实验原理分析与讨论通电前，氯化铜溶液中存在通电前，氯化铜溶液中存在的离子是的离子是_。通电后，移向阴极的离子是通电后，移向阴极的离子是_，移向阳极的，移向阳极的离子是离子是_。有红色物质析出有红色物质析出有黄绿色刺有黄绿色刺激性气味气体产生激性气味气体产生Cu2、Cl、H、OHCu2、HCl、OH阴极电极反应式是阴极电极反应式是Cu22e=Cu，阳极电极反应式，阳极电极反应式是是2Cl2e=Cl2。4电解的应用

5、电解的应用(1)氯碱工业氯碱工业概念：用电解饱和概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取溶液的方法来制取_、_和和_ ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为_ 。原理原理2Cl2e=Cl22H2e=H2H2Cl2氯碱工业氯碱工业NaOH(2)电镀与电解精炼铜电镀与电解精炼铜电镀电镀(Fe上镀上镀Cu)电解精炼铜电解精炼铜阳极阳极电极电极材料材料_(含含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质等杂质)电极电极反应反应_Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2阴极阴极电极电极材料材料铁铁纯铜纯铜电极电极反应反应Cu22e=Cu电解质溶液电解质

6、溶液_注：注：电解精炼铜时电解精炼铜时，粗铜中的粗铜中的Ag、Au等不反应等不反应，沉在电沉在电解池底部形成阳极泥解池底部形成阳极泥粗铜粗铜铜铜CuSO4溶液溶液Cu2e=Cu2Cu2e=Cu2(3)电解冶炼电解冶炼利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。等。电极反应：电极反应：阳极：阳极： _；阴极：；阴极：_。电极反应：电极反应：阳极：阳极：_；阴极：；阴极：_。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na6O212e=3O24Al312e=4Al电极反应：阳极：电极反应：阳极：_；阴极：；阴极： _ _。2Cl2e=Cl2Mg

7、22e=Mg【易错判断易错判断】 正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”。(1)CuH2SO4=CuSO4H2可以设计成电解池，但不能可以设计成电解池，但不能设计成原电池设计成原电池 ()(2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料 ()(3)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等阴极增加的质量相等 ()(4)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ()(5)任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应任何水溶液电解时，

8、必将导致氧化还原反应 ()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律归纳总结归纳总结类型类型电极反应特点电极反应特点实例实例电解电解对象对象电解质溶电解质溶液浓度液浓度pH电解质溶电解质溶液复原液复原电解电解水型水型阴：阴：2H2e= = = H2 ( 或或2H2O2e= 2OHH2)阳：阳：4OH4e=2H2OO2(或或2H2O4e=4HO2)NaOH水水增大增大增大增大加水加水H2SO4水水增大增大减小减小加水加水Na2SO4水水增大增大不变不变加水加水电解电解电解电解质型质型电解质电离出电解质电离出的阴、阳离子的阴、阳离

9、子分别在两极放分别在两极放电电HCl电解质电解质 减小减小增大增大通氯通氯化氢化氢CuCl2电解质电解质 减小减小加氯加氯化铜化铜放放H2生碱生碱型型阴极：阴极：H2O放放H2生碱生碱阳极：电解质阳极：电解质阴离子放电阴离子放电NaCl电解质电解质和水和水生成生成新电新电解质解质增大增大通氯通氯化氢化氢放放O2生酸生酸型型阴极：电解质阴极：电解质阳离子放电阳离子放电阳极：阳极：H2O放放O2生酸生酸CuSO4电解质电解质和水和水生成生成新电新电解质解质减小减小加氧加氧化铜化铜或碳或碳酸铜酸铜易错判断题易错判断题1(金华联考金华联考)用石墨电极电解用石墨电极电解CuCl2溶液溶液(如图如图)。下

10、列分析正确的是。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极端是直流电源的负极B通电使通电使CuCl2发生电离发生电离C阳极上发生的反应：阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体考法题组考法题组解析解析A项，项，Cu2流向电解池的阴极，可判断流向电解池的阴极，可判断a极为电源的负极为电源的负极，正确；极，正确；B项，项，CuCl2的电离与通电无关，错误；的电离与通电无关，错误；C项，阳项，阳极上发生的反应为极上发生的反应为2Cl2e=Cl2，错误；，错误；D项，通电后项，通电后Cl2应在阳极生成，错误。应在阳极生成，

11、错误。答案答案A原理分析题原理分析题2下列描述中，不符合生产实际的是下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的电解熔融的Al2O3制取铝，用石墨作阳极制取铝，用石墨作阳极B电解法精炼铜，用纯铜作阴极电解法精炼铜，用纯铜作阴极C工业上电解饱和食盐水，可制得烧碱、氢气和氯气工业上电解饱和食盐水，可制得烧碱、氢气和氯气D电解氯化镁溶液，可制得镁和氯气电解氯化镁溶液，可制得镁和氯气解析解析电解氯化镁溶液阴极反应式为电解氯化镁溶液阴极反应式为2H2e=H2,无金属镁生成。工业上通过电解熔融氯化镁制取镁与氯无金属镁生成。工业上通过电解熔融氯化镁制取镁与氯气。气。答案答案D3某同学组装了如图所示的电化学

12、装置，电极某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为为Al，其他，其他电极均为电极均为Cu，则，则 ()A电流方向：电极电流方向：电极电极电极B电极电极发生还原反应发生还原反应C电极电极逐渐溶解逐渐溶解D电极电极的电极反应：的电极反应：Cu22e=Cu解析解析电极电极为为Al，其他电极均为，其他电极均为Cu，可判断，可判断，是原电是原电池的负极，池的负极，是原电池的正极，是原电池的正极，是电解池的阳极，是电解池的阳极，是是电解池的阴极，电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极极，即电极电极电极，正确；，正确；B项，负极发生氧化项，负极发生氧化反应

13、，错误；反应，错误；C项，正极上的电极反应为项，正极上的电极反应为Cu22e= Cu，电极，电极有有Cu析出逐渐增重，错误；析出逐渐增重，错误；D项，阳极的电极项，阳极的电极反应为反应为Cu2e=Cu2，错误。，错误。答案答案A4电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：电源相连。请回答以下问题：(1)若若X、Y都是惰性电极，都是惰性电极，a是饱和是饱和NaCl溶液，实验开始溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，

14、则时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中电解池中X极上的电极反应式为极上的电极反应式为_。在。在X极附近观察到的实验现象是极附近观察到的实验现象是_。Y电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为_。检验该电极反应产物。检验该电极反应产物的方法是的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用选用CuSO4溶液，则溶液，则X电极的材料是电极的材料是_，电极反应式为，电极反应式为_ _。Y电极的材料是电极的材料是_，电极反应式为，电极反应式为_ _。(说明：杂质发生的电极反应不必写出说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析解析用惰性电极电解饱和食盐水时阳极反应

15、为用惰性电极电解饱和食盐水时阳极反应为2Cl2e=Cl2；阴极反应为；阴极反应为2H2e=H2。X极反应产物为极反应产物为H2和和NaOH，H2逸出，逸出，NaOH使溶液呈现碱性，加入酚酞变红，使溶液呈现碱性，加入酚酞变红，Y极产生氯气，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色；电解精极产生氯气，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色；电解精炼铜时阳极炼铜时阳极(粗铜粗铜)上活泼性比铜强的杂质先失去电子，而活泼上活泼性比铜强的杂质先失去电子，而活泼性比铜差的杂质则形成阳极泥。性比铜差的杂质则形成阳极泥。答案答案2H2e=H2放出气体，溶液变红放出气体，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的碘化钾淀粉试纸放在把湿润的

16、碘化钾淀粉试纸放在Y电极电极出口附近，试纸变蓝色出口附近，试纸变蓝色(2)纯铜纯铜Cu22e=Cu粗铜粗铜Cu2e=Cu2考试标准考试标准1金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害(/a)。2.金属发生电化学腐蚀的基本原理金属发生电化学腐蚀的基本原理(/c)。3.金属的防护金属的防护(/b)。考点二考点二 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质金属原子金属原子_变为变为_，金属发生氧化反应。，金属发生氧化反应。2析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件_电极电极反应反应负极负极_正极正极_总反应式总反应式_联系联系_更普遍更普遍水

17、膜酸性较强水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈水膜酸性很弱或呈中性中性Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2O22H2O4e=4OH2FeO22H2O =2Fe(OH)2吸氧腐蚀吸氧腐蚀失去电子失去电子金属阳离子金属阳离子铁锈的形成：铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)(3x)H2O。3金属的防护金属的防护(1)电化学防护电化学防护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法_原理原理a_：比被保护金属活泼的金属；：比被保护金属活泼的金属；b_ ：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法外加

18、电流的阴极保护法_原理原理a_ ：被保护的金属设备；：被保护的金属设备；b_ ：惰性金属。：惰性金属。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。或表面钝化等方法。负极负极正极正极阴极阴极阳极阳极原电池原电池电解电解【易错判断易错判断】 正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”。(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀所有金属纯度越大，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纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原

19、理一样()(3)干燥环境下金属不被腐蚀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在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()(5)在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质质()(6)用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等金属，如锌、锡、铬、镍等()(7)工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化器、枪炮等钢铁制件的表面上形

20、成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜三铁薄膜()(8)把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力铁对各种侵蚀的抵抗力()(9)给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接以防止铁腐给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接以防止铁腐蚀蚀()(10)制成合金后均比纯金属耐腐蚀制成合金后均比纯金属耐腐蚀()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)金属腐蚀快慢的比较方法金属腐蚀快慢的比较方法判断金属腐蚀的快慢，其主要从下面四点进行腐蚀快慢的判断：判断金属腐蚀的快慢，其主要从下面四点进行腐蚀快慢的判断：(

21、1)电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀原电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀原电池原理防护的腐蚀电解原理防护的腐蚀。电池原理防护的腐蚀电解原理防护的腐蚀。(2)对同一种金属，腐蚀的快慢与电解质性质有关：强电解质溶液对同一种金属，腐蚀的快慢与电解质性质有关：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。弱电解质溶液非电解质溶液。(3)构成原电池的两极材料其活动性差别越大，活泼金属就越易腐构成原电池的两极材料其活动性差别越大，活泼金属就越易腐蚀。蚀。(4)与金属接触的电解质溶液中消耗的离子浓度有关，该离子浓度与金属接触的电解质溶液中消耗的离子浓度有关，该离子浓度越大，金属腐蚀越快。越

22、大，金属腐蚀越快。归纳总结归纳总结易错判断题易错判断题1钢铁发生电化学腐蚀时，正极上发生的电极反应是钢铁发生电化学腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A2H2e=H2BFe22e=FeC2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe2解析解析钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe2e=Fe2，正极反应为正极反应为O24e2H2O=4OH，C正确。正确。答案答案C考法题组考法题组原理分析题原理分析题2将将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是的是 ()A液滴中的液滴中的Cl由由a区向区向b区迁移区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OHC液滴下的液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由由a区区向向b区迁移，与区迁移，与b区的区的OH形成形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱，进一步氧化、脱水形成