高三化学高考备考一轮复习专题电解池金属的腐蚀与防护课件

电解池金属的腐蚀与防护导航•课标要求1.了解电解池的工作原理，能设计简单的电解池。2.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。3.能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择设计防腐措施。1.电解与电解池得到还原失去氧化电能化学能2.电解池的构成及工作原理还原阴极阳极氧化3.电解池与原电池的比较

电解池原电池能否自发使“不能”变为“能”或使“能”变为“易”能自发进行能量转化______转化为______能______能转化为______装置有外加电源无外加电源电极由外加电源决定：阳极：连电源的______；阴极：连电源的______由电极或反应物性质决定，称为正极或负极电能化学化学电能正极负极反应类型阳极：______反应阴极：______反应负极：______反应正极：______反应离子移动阳离子移向______阴离子移向______阳离子移向________阴离子移向______相同点都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体氧化还原氧化还原阴极阳极正极负极4.电解产物的判断(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。(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：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。【判一判】正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。(1)电解质溶液导电、金属导电都是物理变化。(

)(2)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。(

)(3)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极。(

)(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)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。(

)(6)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。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×题组一电解原理的理解1.如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板

处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是(

)A选项a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl22.四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装有如下电解质溶液，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是(

)C选项ABCD电解质溶液HClCuSO4KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变题组二电解规律及其应用3.用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(

)A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1D4.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中

各项所列对应关系均正确的一项是(

)C选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色B正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2OC负极CuCl2溶液b管中有气体逸出D负极NaOH溶液溶液pH降低5.如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是(

)A【课堂点拨】

四大电解类型题组三电极反应式的书写6.按要求书写电极反应式和总反应方程式。(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：

_______________________________________________；阴极反应式：

_______________________________________________；总反应离子方程式：

_________________________________________。(2)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式：

_________________________________________；阴极反应式：

_______________________________________________；总反应离子方程式：

__________________________________________。(3)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：

_________________________________________；阴极反应式：

________________________________________________；总反应方程式：

_____________________________________________。7.按要求填空。1.氯碱工业(1)电极反应阳极：________________________________(______反应)；阴极：_________________________________(______反应)。(2)总反应方程式：______________________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑氧化2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－还原(3)设备装置装置离子交换膜电解槽阳极钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)阴极碳钢网阳离子交换膜①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过②将电解槽隔成阳极室和阴极室2.电镀和电解精炼铜

电镀(Fe表镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜______(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋阴极电极材料待镀金属铁纯铜电极反应Cu2＋＋2e－===Cu电解质溶液含Cu2＋的盐溶液注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成________粗铜阳极泥3.电冶金【判一判】正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。(1)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液。(

)(2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。(

)(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。(

)(4)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3。(

)(5)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。(

)(6)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序H＋>Zn2＋，不可能在铁上镀锌。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×题组一

电解原理的基本应用1.如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是(

)B2.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得

高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(

)A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===NiB.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和PtD3.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一

般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(

)A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动C题组二电解原理在工农业生产中的应用4.电解尿素[CO(NH2)2]是一种能耗很低的制氢方法，其工作原理如图所示，下列说法错误的是(

)BA.电源正极为A，电解过程中有气体放出B.电解时H＋从质子交换膜左侧向右侧移动C.电解过程中，右侧电解液pH保持不变D.电解池一侧生成5.6gN2，另一侧溶液质

量减少18gC2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工

业上通常利用如图装置生产Na2FeO4，下列有关说法不正确的是(

)D【课堂点拨】

分析电解过程的思维流程1.金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变成____________，金属发生氧化反应。2.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跟________________________接触不纯金属或合金跟____________接触现象____电流产生________电流产生本质金属被______较活泼金属被______联系两者往往同时发生，________腐蚀更普遍金属阳离子干燥气体或非电解质液体电解质溶液无有微弱氧化氧化电化学3.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电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2联系__________更普遍水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性吸氧腐蚀4.金属的防护(1)改变金属材料的组成如制成合金、不锈钢等。(2)在金属表面覆盖保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。(3)电化学保护法①牺牲阳极法——________原理a.______：比被保护金属活泼的金属；b.______：被保护的金属设备。②外加电流法——______原理a.______：被保护的金