高考化学第一轮复习-83-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件-新人教版

必考部分必考部分第八单元化学反应与能量第八单元化学反应与能量第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护合作学习·速通关知识梳理·打基础方法技能·破难点课时作业速效提升·提素能合作学习·速通关知识梳理·打基础方法技能·破难点课时作1．了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解电镀池与精炼池的原理，能分析常见的电镀池和精炼池。3.能够进行有关电解产物的判断和计算。4.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。本节重点考查：电解池的工作原理，如阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写及溶液pH变化等；电解规律及应用；金属的腐蚀与防护，尤其是吸氧腐蚀。2015年高考将电解原电池融合在一起考查的可能性较大。1．了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。课前知识梳理·打基础01夯实基础厚积薄发课前知识梳理·打基础01夯实基础厚积薄发一、电解原理1．电解(1)定义使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在________引起________反应的过程。(2)特点①电解过程是非自发的。②电解质导电一定发生________变化。一、电解原理2．电解池(1)概念把________转化为________的装置。(2)形成条件①与________相连的两个电极。②电解质溶液(或________电解质)。③形成________。(3)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)2．电解池如图所示：①电极反应式阴极：________________，发生________反应。阳极：________________，发生________反应。如图所示：②电子流向：电源的负极→________(________离子得电子)；________(________离子或________失电子)→电源的正极。3．电解原理的应用(1)氯碱工业电极反应式阴极：______________________________________；阳极：______________________________________；总反应式：__________________________________。②电子流向：电源的负极→________(________离(2)电镀①概念应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。②形成条件a．待镀金属作________极；b．镀层金属作________极；c．含有________离子的溶液作电镀液；d．外加直流电源。③特点电镀前后电镀液浓度不变。(2)电镀(3)铜的电解精炼①阳极材料：含杂质Fe、Zn、Ni的粗铜；②阴极材料：________；③电解质溶液：________。(4)电冶金①金属冶炼的实质金属冶炼的实质是使矿石中的________得到电子，从它们的化合物中________出来。②实例电解熔融氯化钠冶炼金属钠：(3)铜的电解精炼阴极反应：__________________________________；阳极反应：__________________________________；阴极反应：_________________________二、金属的腐蚀及其防护1．金属腐蚀的本质金属原子在反应中________电子被________：____________________。2．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀金属跟接触到的________或________等直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀_______的金属跟_______接触，因发生_______反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀包括_______和_______两类。二、金属的腐蚀及其防护3．电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜呈________水膜呈弱酸性或中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应________________________其他反应及产物Fe＋2H2O===Fe(OH)2＋H2↑________________________________4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O联系普遍性：吸氧腐蚀更普遍3．电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质4.金属防护(1)改变金属内部组织结构：如制成_____、_____等。(2)金属表面加保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法。(3)电化学保护①牺牲阳极的阴极保护法——________原理被保护的金属上连接一种更________的金属，被保护的金属作原电池的________极。②外加电流的阴极保护法——________原理被保护的金属与电源的________极相连，作电解池的________极。4.金属防护答案：1.(1)失去氧化M－ne－===Mn＋2．(1)干燥气体非电解质液体(2)不纯电解质溶液原电池析氢腐蚀吸氧腐蚀3.酸性2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－

2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

4.(1)合金不锈钢(3)原电池活泼正电解负阴答案：1.(1)失去氧化M－ne－===Mn＋1．下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是 (

)A．a为正极、b为负极B．c为阴极、d为阳极1．下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变解析：从电流方向可以判断电源中a为正极，b为负极；因此电解池中c为阳极，d为阴极。电解过程中，阴极上H＋放电，电极质量不变，阳极上Cl－放电，氯离子浓度减小。答案：AC．电解过程中，d电极质量增加2．下列叙述中不正确的是 (

)A．电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：原电池与电解池相连时，原电池的正极与电解池的阳极相连，负极与电解池的阴极相连，因此电子从原电池的负极流向电解池的阴极，B错。答案：B2．下列叙述中不正确的是 ()3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是 (

)答案：C3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ()4．下图图________是原电池，图________是电解池，图①中Zn板为________极；电子由电源________极到Zn电极，在Zn电极与溶液中的________结合生成________，发生________反应；溶液中的Cu2＋、H＋向__________板移动，SO42－、OH－向________电极移动，________在C电极__________电子生成________，发生________反应。4．下图图________是原电池，图________是电解答案：②

①阴负Cu2＋

Cu还原Zn

C

OH－失O2氧化答案：②①阴负Cu2＋Cu还原ZnCOH－5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(

)A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。答案：B解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀课堂合作学习·速通关02互动探究各个击破课堂合作学习·速通关02互动探究各个击破

电解原理的考查一、电解池的电极及电极产物的判断1．电解池电极的判断 电解原理的考查2．电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子放电顺序S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。2．电解时电极产物的判断(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋。(2)阴极产物的判断(1)阳极放电顺序一定要先看电极。(2)阴极发生得电子的还原反应，与电极材料无关，是溶液中的阳离子得电子，其顺序基本上与金属活动性顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越不易得电子；若溶液中H＋浓度比较小时，则H＋放电顺序处于Zn2＋和Al3＋之间。(1)阳极放电顺序一定要先看电极。二、用惰性电极电解电解质溶液的规律

类型电极反应特点物质类型及实例电解的对象电解质浓度的变化溶液pH变化恢复原浓度的方法电解水型水电离出的H＋、OH－放电强碱(NaOH)水增大升高加水阴极：2H＋＋2e－===H2↑含氧酸(H2SO4)降低阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑活泼金属含氧酸盐(Na2SO4)不变二、用惰性电极电解电解质溶液的规律类型电极反应特点物质类型电电解电解质型电解质电离出的阴离子在阳极上失电子，阳离子在阴极上得电子无氧酸(HCl)电解质减小升高加电解质本身不活泼金属无氧酸盐(CuCl2)－放H2生碱型阴极：水电离出的H＋放电2H＋＋2e－===H2↑阳极：电解质电离出的阴离子在阳极上失电子活泼金属的无氧酸盐(NaCl、MgCl2)电解质和水生成新电解质，原电解质浓度减小升高加对应的无氧酸电解电解质电离出的阴离子在阳极上失电子，阳离子在阴极上得电子放O2生酸型阴极：电解质电离出的阳离子在阴极上得电子阳极：水电离出的OH－放电4OH－－4e－===2H2O＋O2↑不活泼金属含氧酸盐(CuSO4、AgNO3)电解质和水生成新电解质，原电解质浓度减小降低加对应的氧化物放阴极：电解质电离出的阳离子在阴极上得电子不活泼金电解生成降[例1](2013·浙江，11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。[例1](2013·浙江，11)电解装置如图所示，电解槽内装已知：3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O下列说法不正确的是 (

)A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3－D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变已知：3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O

根据题目描述的现象确定左侧电极上I－放电生成I2，从而确定电解池两极。[解析]本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，图中左侧为阳极，右侧为阴极。A项，图中右侧为阴极，发生还原反应，有H2生成，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，正确；B项，电解过程中阳极生成的I2会被溶液中的OH－消耗而生成IO3－，该阴离子可通过阴离子交换膜而进入右侧溶液，正确；C项，电解最终生成物为H2和 根据题目描述的现象确定左侧电极上I－放电生成I2，从KIO3，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH－就不能进入左侧溶液中，也就阻止了I2与OH－的反应，所以总反应不同，错误。

[答案]DKIO3，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH－就分析电解原理时应注意以下几个问题：(1)首先要判定是否为电解池，若有外接电源，则为电解池。(2)电解池的阳极反应首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为金属活泼电极，则被氧化的是电极本身，阴极是溶液中的阳离子放电，不必考虑电极材料。(3)若溶液中的阴阳离子有多种，一定要根据离子放电顺序判定哪种离子先放电，如果给出离子的物质的量限制数据，还要依据电子守恒判断电极反应的始终。分析电解原理时应注意以下几个问题：高考化学第一轮复习-83-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件-新人教版A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成解析：由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。答案：AA．石墨电极上产生氢气

电解的有关计算电化学计算包括两极产物的定量计算、溶液pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、电量与产物量的互算等。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：1．根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数目相等。 电解的有关计算2．根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量的关系都可以列比例式计算。3．根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系。2．根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量的关系都[例2](2013·全国大纲，9)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是

(

)A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成D．电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原[例2](2013·全国大纲，9)电解法处理酸性含铬废水(主

铁作阳极，电解过程中提供还原剂Fe2＋，阴极H＋放电，提供沉淀剂OH－。[解析]本题考查了电解原理的应用以及有关简单计算。电解时用铁做阳极失去电子生成具有还原性的Fe2＋，Fe2＋将废水中的Cr2O72－还原为Cr3＋，同时本身被氧化为Fe3＋，Cr3＋与Fe3＋都转化为沉淀，A项正确；电解过程中消耗H＋，溶液的pH发生变化，B项错误；电解过程中H2O电离出的H＋得电子，c(OH－)增大，Cr3＋与Fe3＋都与OH－结合转化为沉淀，C项正确；根据电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，可知每转移12mole－生成6molFe2＋，6molFe2＋可还原1molCr2O72－，D项正确。[答案]B 铁作阳极，电解过程中提供还原剂Fe2＋，阴极H＋放电，涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过“转换电子数相等”之桥，寻找关系式进行计算。提示：通过4mole－为桥可构建如下关系式：说明：M为金属，n为其化合价。当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过“转换电子数在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42－、NO3－、Cl－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻后氧化产物与还原产物质量比为 (

)A．35.5∶108

B．16∶207C．8∶1 D．108∶35.5答案：C在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42－、

金属的腐蚀与防护1．金属腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池的反应本质M－ne－===Mn＋M－ne－===Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流有电流 金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与2．金属腐蚀的快慢规律(1)不同类型的腐蚀规律电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(2)电化学腐蚀规律①对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。2．金属腐蚀的快慢规律②活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属腐蚀越快。③对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。④对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。②活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属腐蚀越快。[例3](2013·北京，7)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 (

)A．水中的钢闸门连接电源的负极B．金属护栏表面涂漆C．汽车底盘喷涂高分子膜D．地下钢管连接镁块[例3](2013·北京，7)下列金属防腐的措施中，使用外加

金属防腐措施的原理是什么？[解析]本题考查电化学原理在生活、生产中的应用。外加电流的阴极保护法是利用的电解池原理，A项正确；金属护拦表面涂漆是隔绝空气的保护法，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜也是隔绝空气的保护法，C项错误；地下钢管连接镁是牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。[答案]A 金属防腐措施的原理是什么？金属腐蚀快慢的判断方法(1)根据构成原电池的材料判断。两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快。(2)根据金属所接触的电解质强弱判断。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)一般说来金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。金属腐蚀快慢的判断方法钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是(

)A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极发生的反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故A正确、B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；由于吸氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀，故D错。答案：A解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为F课堂方法技能·破难点03拨云去雾巧释疑难课堂方法技能·破难点03拨云去雾巧释疑难

串联电路中各类电化学装置的工作原理将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。注重考查学生对知识的迁移能力、灵活应用能力、运用化学用语的能力。 串联电路中各类电化学装置的工作原理规律方法解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电路中各个电池工作时电子守恒，是数据处理的法宝。1.多池串联装置中电池类型的判断(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。如下图：A为原电池，B为电解池。规律方法(2)根据电池中的电极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做电极；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：B为原电池，A为电解池。(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：(3)根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：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。(3)根据电极反应现象判断：2.有关概念的分析判断在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判断如：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等。只要按照各自的规律分析就可以了。3.综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：(1)串联电路中各支路电流相等；(2)并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上分析处理其他各种数据。如图所示：2.有关概念的分析判断图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2mol电子转移，则Zn极溶解6.5g，Cu极上析出H22.24L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1mol，C极上析出Cu6.4g。甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶液pH变大；乙池中是电解CuCl2，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2mol电子[例]如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。[例]如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为________极。②电极b上发生的电极反应为___________________。③电极b上生成的气体在标准状况下的体积：________。④电极c的质量变化是________g。⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的浓度为1甲溶液______________________________________。乙溶液______________________________________。

丙溶液______________________________________。(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________________________________________________________________________。甲溶液___________________________[解析]本题综合考查考生分析电解原理及计算的能力。(1)①依题意，甲装置中装氢氧化钠溶液，实质相当于电解水；乙装置电解硫酸铜溶液：阴极2Cu2＋＋4e－===2Cu；阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。c电极质量增加，说明该电极为阴极，由此得d极为阳极，依次类推：e极为阴极，f极为阳极，N极为正极，M极为负极，a极为阴极，b极为阳极。②甲装置中装氢氧化钠溶液，在b极OH－发生氧化反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，[解析]本题综合考查考生分析电解原理及计算的能力。(1)①依高考化学第一轮复习-83-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件-新人教版高考化学第一轮复习-83-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件-新人教版[答案](1)①正②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑③2.8L

④16⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大酸性增大，因为在阳极上OH－参与反应生成O2，溶液中H＋浓度增加酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为乙装置中已转变为H2SO4溶液，反应也就变为电解水的反应[答案](1)①正②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑必考部分必考部分第八单元化学反应与能量第八单元化学反应与能量第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护合作学习·速通关知识梳理·打基础方法技能·破难点课时作业速效提升·提素能合作学习·速通关知识梳理·打基础方法技能·破难点课时作1．了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解电镀池与精炼池的原理，能分析常见的电镀池和精炼池。3.能够进行有关电解产物的判断和计算。4.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。本节重点考查：电解池的工作原理，如阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写及溶液pH变化等；电解规律及应用；金属的腐蚀与防护，尤其是吸氧腐蚀。2015年高考将电解原电池融合在一起考查的可能性较大。1．了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。课前知识梳理·打基础01夯实基础厚积薄发课前知识梳理·打基础01夯实基础厚积薄发一、电解原理1．电解(1)定义使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在________引起________反应的过程。(2)特点①电解过程是非自发的。②电解质导电一定发生________变化。一、电解原理2．电解池(1)概念把________转化为________的装置。(2)形成条件①与________相连的两个电极。②电解质溶液(或________电解质)。③形成________。(3)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)2．电解池如图所示：①电极反应式阴极：________________，发生________反应。阳极：________________，发生________反应。如图所示：②电子流向：电源的负极→________(________离子得电子)；________(________离子或________失电子)→电源的正极。3．电解原理的应用(1)氯碱工业电极反应式阴极：______________________________________；阳极：______________________________________；总反应式：__________________________________。②电子流向：电源的负极→________(________离(2)电镀①概念应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。②形成条件a．待镀金属作________极；b．镀层金属作________极；c．含有________离子的溶液作电镀液；d．外加直流电源。③特点电镀前后电镀液浓度不变。(2)电镀(3)铜的电解精炼①阳极材料：含杂质Fe、Zn、Ni的粗铜；②阴极材料：________；③电解质溶液：________。(4)电冶金①金属冶炼的实质金属冶炼的实质是使矿石中的________得到电子，从它们的化合物中________出来。②实例电解熔融氯化钠冶炼金属钠：(3)铜的电解精炼阴极反应：__________________________________；阳极反应：__________________________________；阴极反应：_________________________二、金属的腐蚀及其防护1．金属腐蚀的本质金属原子在反应中________电子被________：____________________。2．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀金属跟接触到的________或________等直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀_______的金属跟_______接触，因发生_______反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀包括_______和_______两类。二、金属的腐蚀及其防护3．电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜呈________水膜呈弱酸性或中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应________________________其他反应及产物Fe＋2H2O===Fe(OH)2＋H2↑________________________________4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O联系普遍性：吸氧腐蚀更普遍3．电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质4.金属防护(1)改变金属内部组织结构：如制成_____、_____等。(2)金属表面加保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法。(3)电化学保护①牺牲阳极的阴极保护法——________原理被保护的金属上连接一种更________的金属，被保护的金属作原电池的________极。②外加电流的阴极保护法——________原理被保护的金属与电源的________极相连，作电解池的________极。4.金属防护答案：1.(1)失去氧化M－ne－===Mn＋2．(1)干燥气体非电解质液体(2)不纯电解质溶液原电池析氢腐蚀吸氧腐蚀3.酸性2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－

2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

4.(1)合金不锈钢(3)原电池活泼正电解负阴答案：1.(1)失去氧化M－ne－===Mn＋1．下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是 (

)A．a为正极、b为负极B．c为阴极、d为阳极1．下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变解析：从电流方向可以判断电源中a为正极，b为负极；因此电解池中c为阳极，d为阴极。电解过程中，阴极上H＋放电，电极质量不变，阳极上Cl－放电，氯离子浓度减小。答案：AC．电解过程中，d电极质量增加2．下列叙述中不正确的是 (

)A．电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：原电池与电解池相连时，原电池的正极与电解池的阳极相连，负极与电解池的阴极相连，因此电子从原电池的负极流向电解池的阴极，B错。答案：B2．下列叙述中不正确的是 ()3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是 (

)答案：C3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ()4．下图图________是原电池，图________是电解池，图①中Zn板为________极；电子由电源________极到Zn电极，在Zn电极与溶液中的________结合生成________，发生________反应；溶液中的Cu2＋、H＋向__________板移动，SO42－、OH－向________电极移动，________在C电极__________电子生成________，发生________反应。4．下图图________是原电池，图________是电解答案：②

①阴负Cu2＋

Cu还原Zn

C

OH－失O2氧化答案：②①阴负Cu2＋Cu还原ZnCOH－5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(

)A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。答案：B解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀课堂合作学习·速通关02互动探究各个击破课堂合作学习·速通关02互动探究各个击破

电解原理的考查一、电解池的电极及电极产物的判断1．电解池电极的判断 电解原理的考查2．电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子放电顺序S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。2．电解时电极产物的判断(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋。(2)阴极产物的判断(1)阳极放电顺序一定要先看电极。(2)阴极发生得电子的还原反应，与电极材料无关，是溶液中的阳离子得电子，其顺序基本上与金属活动性顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越不易得电子；若溶液中H＋浓度比较小时，则H＋放电顺序处于Zn2＋和Al3＋之间。(1)阳极放电顺序一定要先看电极。二、用惰性电极电解电解质溶液的规律

类型电极反应特点物质类型及实例电解的对象电解质浓度的变化溶液pH变化恢复原浓度的方法电解水型水电离出的H＋、OH－放电强碱(NaOH)水增大升高加水阴极：2H＋＋2e－===H2↑含氧酸(H2SO4)降低阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑活泼金属含氧酸盐(Na2SO4)不变二、用惰性电极电解电解质溶液的规律类型电极反应特点物质类型电电解电解质型电解质电离出的阴离子在阳极上失电子，阳离子在阴极上得电子无氧酸(HCl)电解质减小升高加电解质本身不活泼金属无氧酸盐(CuCl2)－放H2生碱型阴极：水电离出的H＋放电2H＋＋2e－===H2↑阳极：电解质电离出的阴离子在阳极上失电子活泼金属的无氧酸盐(NaCl、MgCl2)电解质和水生成新电解质，原电解质浓度减小升高加对应的无氧酸电解电解质电离出的阴离子在阳极上失电子，阳离子在阴极上得电子放O2生酸型阴极：电解质电离出的阳离子在阴极上得电子阳极：水电离出的OH－放电4OH－－4e－===2H2O＋O2↑不活泼金属含氧酸盐(CuSO4、AgNO3)电解质和水生成新电解质，原电解质浓度减小降低加对应的氧化物放阴极：电解质电离出的阳离子在阴极上得电子不活泼金电解生成降[例1](2013·浙江，11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。[例1](2013·浙江，11)电解装置如图所示，电解槽内装已知：3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O下列说法不正确的是 (

)A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3－D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变已知：3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O

根据题目描述的现象确定左侧电极上I－放电生成I2，从而确定电解池两极。[解析]本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，图中左侧为阳极，右侧为阴极。A项，图中右侧为阴极，发生还原反应，有H2生成，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，正确；B项，电解过程中阳极生成的I2会被溶液中的OH－消耗而生成IO3－，该阴离子可通过阴离子交换膜而进入右侧溶液，正确；C项，电解最终生成物为H2和 根据题目描述的现象确定左侧电极上I－放电生成I2，从KIO3，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH－就不能进入左侧溶液中，也就阻止了I2与OH－的反应，所以总反应不同，错误。

[答案]DKIO3，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH－就分析电解原理时应注意以下几个问题：(1)首先要判定是否为电解池，若有外接电源，则为电解池。(2)电解池的阳极反应首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为金属活泼电极，则被氧化的是电极本身，阴极是溶液中的阳离子放电，不必考虑电极材料。(3)若溶液中的阴阳离子有多种，一定要根据离子放电顺序判定哪种离子先放电，如果给出离子的物质的量限制数据，还要依据电子守恒判断电极反应的始终。分析电解原理时应注意以下几个问题：高考化学第一轮复习-83-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件-新人教版A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成解析：由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。答案：AA．石墨电极上产生氢气

电解的有关计算电化学计算包括两极产物的定量计算、溶液pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、电量与产物量的互算等。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：1．根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数目相等。 电解的有关计算2．根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量的关系都可以列比例式计算。3．根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系。2．根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量的关系都[例2](2013·全国大纲，9)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是

(

)A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成D．电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原[例2](2013·全国大纲，9)电解法处理酸性含铬废水(主

铁作阳极，电解过程中提供还原剂Fe2＋，阴极H＋放电，提供沉淀剂OH－。[解析]本题考查了电解原理的应用以及有关简单计算。电解时用铁做阳极失去电子生成具有还原性的Fe2＋，Fe2＋将废水中的Cr2O72－还原为Cr3＋，同时本身被氧化为Fe3＋，Cr3＋与Fe3＋都转化为沉淀，A项正确；电解过程中消耗H＋，溶液的pH发生变化，B项错误；电解过程中H2O电离出的H＋得电子，c(OH－)增大，Cr3＋与Fe3＋都与OH－结合转化为沉淀，C项正确；根据电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，可知每转移12mole－生成6molFe2＋，6molFe2＋可还原1molCr2O72－，D项正确。[答案]B 铁作阳极，电解过程中提供还原剂Fe2＋，阴极H＋放电，涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过“转换电子数相等”之桥，寻找关系式进行计算。提示：通过4mole－为桥可构建如下关系式：说明：M为金属，n为其化合价。当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过“转换电子数在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42－、NO3－、Cl－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻后氧化产物与还原产物质量比为 (

)A．35.5∶108

B．16∶207C．8∶1 D．108∶35.5答案：C在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42－、

金属的腐蚀与防护1．金属腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池的反应本质M－ne－===Mn＋M－ne－===Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流有电流 金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与2．金属腐蚀的快慢规律(1)不同类型的腐蚀规律电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(2)电化学腐蚀规律①对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。2．金属腐蚀的快慢规律②活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属腐蚀越快。③对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。④对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。②活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属腐蚀越快。[例3](2013·北京，7)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 (

)A．水中的钢闸门连接电源的负极B．金属护栏表面涂漆C．汽车底盘喷涂高分子膜D．地下钢管连接镁块[例3](2013·北京，7)下列金属防腐的措施中，使用外加

金属防腐措施的原理是什么？[解析]本题考查电化学原理在生活、生产中的应用。外加电流的阴极保护法是利用的电解池原理，A项正确；金属护拦表面涂漆是隔绝空气的保护法，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜也是隔绝空气的保护法，C项错误；地下钢管连接镁是牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。[答案]A 金属防腐措施的原理是什么？金属腐蚀快慢的判断方法(1)根据构成原电池的材料判断。两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快。(2)根据金属所接触的电解质强弱判断。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)一般说来金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。金属腐蚀快慢的判断方法钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是(

)A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－C．原电池是将电能转变为化学能的装置D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极发生的反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故A正确、B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；由于吸氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀，故D错。答案：A解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为F课堂方法技能·破难点03拨云去雾巧释疑难课堂方法技能·破难点03拨云去雾巧释疑难

串联电路中各类电化学装置的工作原理将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极