2021届一轮复习人教版电解池金属的电化学腐蚀与防护课件(128页PPT)

1、2022/7/162021届一轮复习人教版电解池金属的电化学腐蚀与防护课件第1页，共128页。高频考点一电解池的工作原理1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)任何化学反应都可以设计成电解池反应()(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程()(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()第2页，共128页。(4)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色()(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H放电，溶液的pH逐渐增大()(6)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应()(7)用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的pH不变()(8)用惰性电极电解C

2、uSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况()第3页，共128页。第4页，共128页。【答案】第5页，共128页。3用惰性电极电解2 molL1 NaCl和1 molL1 CuSO4的混合溶液，试判断阴、阳两极得到的产物是什么？并写出相应的电极反应式。第6页，共128页。【答案】 电解第一阶段：阳极得到Cl2、阴极得到单质Cu。第7页，共128页。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_的过程。在此过程中，_能转化为_能。【注意】 电解与电离两概念的联系与区别联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。区别：电解需外加电源，是化学过程，电离一

3、般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。氧化还原反应电化学第8页，共128页。2电解池(1)概念：电解池是_的装置。(2)电解池的构成条件：有外接电源；有与_相连的两个电极；形成闭合回路。(3)电解池中电子和离子的移动：电子：从电源_流出后，流向电解池_；从电解池的_流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的_，阴离子移向电解池的_。把电能转化为化学能电解质溶液负极阴极阳极阴极阳极第9页，共128页。第10页，共128页。第11页，共128页。第12页，共128页。第13页，共128页。第14页，共128页。第15页，共128页。考点1电极反应式、电解总方程式的书写与判断(一)电极反应式、电解总

4、方程式的书写1(1)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。第16页，共128页。利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_，电解过程中Li向_电极迁移(填“A”或“B”)。第17页，共128页。(2)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：第18页，共128页。写出电解时阴极的电极反应式：_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_。第19页，共128页。第20页，共12

5、8页。第21页，共128页。第22页，共128页。第23页，共128页。第24页，共128页。【答案】第25页，共128页。第26页，共128页。【易错警示】 (1)书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成化学式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。第27页，共128页。(二)电极反应式、电解总方程式的正误判断3(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。第28页，共128页。第29页，共128页。第30页，共128页。池，db形成电解池，所以实验二

6、中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子移到m处，m处铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。【答案】 B第31页，共128页。4在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是()第32页，共128页。第33页，共128页。第34页，共128页。【方法总结】 做到“三看”，正确判断电极反应式的正误(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2)。(2)二看介质，介质是否参与电极反应。(3

7、)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。第35页，共128页。第36页，共128页。第37页，共128页。6以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色D溶液的pH变小第38页，共128页。第39页，共128页。7(2018河北十校联考)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是()A电解过程中阴极没有气体生成B电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 molC原CuSO4溶液的浓度为0.1

8、molL1D电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下)第40页，共128页。第41页，共128页。【方法总结】 (1)阴、阳极的判断第42页，共128页。(2)电解时电极产物的判断阳极产物的判断先看电极，若是活性电极(金属活动性顺序Ag以前)，则材料失电子变成阳离子；若是惰性电极(Pt、石墨)，则看溶液中阴离子失电子能力，阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根。阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，常见阳离子的放电顺序为：AgFe3Cu2H。第43页，共128页。高频考点二电解原理的应用1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的

9、c(Cu2)均保持不变()(2)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和AlCl3()第44页，共128页。第45页，共128页。2比较下列两种装置有哪些不同？(1)请分析两装置中各电极的质量变化？(2)请分析两装置中电解质溶液浓度的变化？第46页，共128页。【答案】 (1)甲图中铜片质量减小，铁制品质量增加；乙图中粗铜质量减小，精铜质量增加。(2)甲图中CuSO4溶液浓度几乎未变化，因为阳极溶解多少铜，阴极增加多少铜；乙图中CuSO4溶液浓度逐渐变小，因为粗铜中混有Zn、Fe等杂质，放电后转化成Zn2、Fe2等离子，此时Cu2会转化为Cu，造成CuSO4溶液浓度减小。

10、第47页，共128页。第48页，共128页。(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。第49页，共128页。第50页，共128页。第51页，共128页。第52页，共128页。3.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。第53页，共128页。考点1电解原理应用的四种传统形式1(2016湖南十校共同体联考)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(用NiSO4溶液作电解质溶液)。已知：氧化性Fe2Ni2原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质

11、溶液中。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。第97页，共128页。难点专攻(十八)“多池组合”电池判断与电解计算考点1“多池组合”电池判断1某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为Al，其他电极均为Cu，则()第98页，共128页。第99页，共128页。第100页，共128页。2(2018吉林实验中学模拟)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。第101页，共128页。第102页，共128页。【解析】 (1)甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，

12、电极第103页，共128页。第104页，共128页。【方法总结】 电池类型的判断方法(1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，B为电解池。第105页，共128页。(2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，A为电解池。第106页，共128页。(3)根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电

13、极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。第107页，共128页。考点2单一电解池的电解计算(一)单一电解质(足量)的单段电解计算3(2018河北唐山模拟)两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)，电极上析出银的质量最大为()A27 mg B54 mgC106 mg D216

14、mg第108页，共128页。第109页，共128页。(二)单一电解质(不足)的分段电解计算4(2018六盘水质检)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后进行如下操作。(1)如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。第110页，共128页。第111页，共128页。【答案】 (1)0.2(2)0.4第112页，共128页。第113页，共12

15、8页。第114页，共128页。【答案】 A第115页，共128页。【方法总结】 电化学计算的类型与方法电化学的综合计算包括：两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量、根据产物的量求电荷量等等，不论哪类计算，均可采用下列三种方法：(1)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。第116页，共128页。(2)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。用于混合溶液中电解的分阶段计算。(3)根据关系式计算根据得失电子守恒定律建立起已知量

16、与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。第117页，共128页。第118页，共128页。第119页，共128页。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后Fe电极附近呈_色，电极反应式为_。(3)若甲池中阴极增重12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_L，若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后溶液的pH为_。第120页，共128页。【解析】 (1)与电源负极相连的极是电解池的阴极，与电源正极相连的极是电解池的阳极。由图示装置知甲池中A为阴极，B为阳极，乙池中Fe为阴极，C(碳棒)为阳极。第121页，共128页。第122页，共128页。第123页，共128页。1(2018大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为()A0.4 mol B0.5 molC0.6 mol D0