2025届高考化学一轮总复习学生用书第7章化学反应与能量第36讲电解池金属的腐蚀与防护考点一电解原理

第36讲电解池金属的腐蚀与防护1.理解电解池的构成和工作原理，能书写电极反应和总反应。2.驾驭氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的缘由、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。考点一电解原理1.电解与电解池2.图解电解池的构成及工作原理(以电解CuCl2溶液为例)3.电解中的放电规律(1)阳极放电规律。①活性电极(除Au、Pt外的金属材料为电极)，电极材料本身失电子，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依次加以推断。阴离子的放电依次：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O2。(2)阴极放电规律。阳离子放电依次：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①在溶液中Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等不会在阴极上放电，但在熔融状态下会放电。②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。(3)用惰性电极电解各类电解质溶液的规律类型电极反应特点实例电极反应式溶液pH变更溶液复原方法电解水型阴极：H2O电离出的H＋(碱或盐溶液中)或酸电离出的H＋放电生成H2阳极：H2O电离出的OH－(酸或盐溶液中)或碱电离出的OH－放电生成O2含氧酸H2SO4阳极：eq\o(□,\s\up1(10))___________极：eq\o(□,\s\up1(11))_____________总反应：eq\o(□,\s\up1(12))____________eq\o(□,\s\up1(13))____eq\o(□,\s\up1(22))_______强碱NaOH阳极：eq\o(□,\s\up1(14))__________阴极：eq\o(□,\s\up1(15))____________总反应：eq\o(□,\s\up1(16))___________eq\o(□,\s\up1(17))____活泼金属的含氧酸盐KNO3阳极：eq\o(□,\s\up1(18))__________阴极：eq\o(□,\s\up1(19))___________总反应：eq\o(□,\s\up1(20))____________eq\o(□,\s\up1(21))____电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电无氧酸(氢氟酸除外)HCl阳极：eq\o(□,\s\up1(23))_____________阴极：eq\o(□,\s\up1(24))_____________总反应：eq\o(□,\s\up1(25))____________eq\o(□,\s\up1(26))____eq\o(□,\s\up1(27))_______不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：eq\o(□,\s\up1(28))____________阴极：eq\o(□,\s\up1(29))____________总反应：eq\o(□,\s\up1(30))_____________－eq\o(□,\s\up1(31))_______放氢生碱型阴极：H2O放出H2生成碱阳极：电解质阴离子放电活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：eq\o(□,\s\up1(32))___________阴极：eq\o(□,\s\up1(33))__________总反应：eq\o(□,\s\up1(34))_____________eq\o(□,\s\up1(35))____eq\o(□,\s\up1(36))_______放氧生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放出O2生成酸不活泼金属的含氧酸盐AgNO3阳极：eq\o(□,\s\up1(37))___________阴极：eq\o(□,\s\up1(38))____________总反应：eq\o(□,\s\up1(39))____________eq\o(□,\s\up1(40))____eq\o(□,\s\up1(41))______[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))电流eq\o(□,\s\up1(2))氧化还原反应eq\o(□,\s\up1(3))电eq\o(□,\s\up1(4))化学eq\o(□,\s\up1(5))电源eq\o(□,\s\up1(6))氧化eq\o(□,\s\up1(7))2Cl－－2e－=Cl2↑eq\o(□,\s\up1(8))还原eq\o(□,\s\up1(9))Cu2＋＋2e－=Cueq\o(□,\s\up1(10))2H2O－4e－=4H＋＋O2↑eq\o(□,\s\up1(11))4H＋＋4e－=2H2↑eq\o(□,\s\up1(12))2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解),\s\do8())2H2↑＋O2↑eq\o(□,\s\up1(13))减小eq\o(□,\s\up1(14))4OH－－4e－=2H2O＋O2↑eq\o(□,\s\up1(15))4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－eq\o(□,\s\up1(16))2H2Oeq\a\vs4\al(\o(=,\s\up7(电解),\s\do8()))2H2↑＋O2↑eq\o(□,\s\up1(17))增大eq\o(□,\s\up1(18))2H2O－4e－=4H＋＋O2↑eq\o(□,\s\up1(19))4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－eq\o(□,\s\up1(20))2H2Oeq\a\vs4\al(\o(=,\s\up7(电解),\s\do8()))2H2↑＋O2↑eq\o(□,\s\up1(21))不变eq\o(□,\s\up1(22))加水eq\o(□,\s\up1(23))2Cl－－2e－=Cl2↑eq\o(□,\s\up1(24))2H＋＋2e－=H2↑eq\o(□,\s\up1(25))2H＋＋2Cl－eq\a\vs4\al(\o(=,\s\up7(电解),\s\do8()))H2↑＋Cl2↑eq\o(□,\s\up1(26))增大eq\o(□,\s\up1(27))通入HCl气体eq\o(□,\s\up1(28))2Cl－－2e－=Cl2↑eq\o(□,\s\up1(29))Cu2＋＋2e－=Cueq\o(□,\s\up1(30))Cu2＋＋2Cl－eq\a\vs4\al(\o(=,\s\up7(电解),\s\do8()))Cu＋Cl2↑eq\o(□,\s\up1(31))加CuCl2固体eq\o(□,\s\up1(32))2Cl－－2e－=Cl2↑eq\o(□,\s\up1(33))2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－eq\o(□,\s\up1(34))2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解),\s\do8())H2↑＋Cl2↑＋2OH－eq\o(□,\s\up1(35))增大eq\o(□,\s\up1(36))通入HCl气体eq\o(□,\s\up1(37))2H2O－4e－=4H＋＋O2↑eq\o(□,\s\up1(38))4Ag＋＋4e－=4Ageq\o(□,\s\up1(39))4Ag＋＋2H2Oeq\a\vs4\al(\o(=,\s\up7(电解),\s\do8()))4Ag＋O2↑＋4H＋eq\o(□,\s\up1(40))减小eq\o(□,\s\up1(41))加入Ag2O固体[易错秒判](1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程()(2)电解过程中电子流淌方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极()(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()(4)电解池中的阳极和原电池的负极均发生氧化反应()(5)电解盐酸、硫酸时，H＋放电，溶液的pH慢慢增大()(6)用Cu为电极电解盐酸可发生反应：Cu＋2H＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cu2＋＋H2↑()答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√1.用石墨作为电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B旁边分别滴加一滴石蕊溶液。下列叙述正确的是()A．逸出气体的体积：电极A＜电极BB．一电极逸出无味的气体，另一电极逸出有刺激性气味的气体C．电极A旁边溶液呈红色，电极B旁边溶液呈蓝色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析：选D。用惰性电极电解Na2SO4溶液，电极A为阴极，电极B为阳极。在电极B上H2O放电产生O2和H＋，电极B旁边c(H＋)＞c(OH－)，石蕊溶液变红；在电极A上H2O放电产生H2和OH－，电极A旁边c(OH－)＞c(H＋)，石蕊溶液变蓝，产生H2和O2的体积之比为2∶1。2.如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发觉a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出，符合这一状况的是()选项a极板b极板x电极zA锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：选A。由题意知，a极板质量增加，a应为阴极，b为阳极，x为电源负极，y为电源正极。电解CuSO4溶液时，a极板有Cu附着，b极板有O2放出，A项符合题意；电解NaOH溶液时，a极板质量无变更，B项不符合题意；阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，C项不符合题意；电解CuCl2溶液时，Cl－在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激性气味的气体，D项不符合题意。3．在下图所示的装置中，通直流电5min时，铜电极的质量增加2.16g。回答下列问题。(1)电源中X为直流电源的__________极。(2)pH变更：A__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B__________，C__________。(3)通电5min时，B中共收集到224mL(标准状况下)气体，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变更)。(4)常温下，若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为________(设电解前后溶液体积无变更)。答案：(1)负(2)增大减小不变(3)0.025mol·L－1(4)13[方法技巧]电化学计算中常用的三种方法(1)依据总反应计算：先写出电极反应，再