《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第6章 第3节 考点1

化学反应与能量第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护考纲解读

考纲要求备考指南真题追踪命题趋势1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。2016·全国卷Ⅰ11；2015·全国卷Ⅱ28；2014·全国卷Ⅰ27，全国卷Ⅱ27预计2018年高考仍将重点考查电解池的工作原理，如阴阳极的判断、电极反应式的书写及溶液pH的变化等；借助电解原理进行的工业实际问题，如物质的制备、废水处理、新材料的制取等。复习备考时应注重电解原理的实质，从氧化还原反应的角度认识电化学，注重与元素化合物、有机化学、电解质溶液、化学实验设计、新能源等知识的联系。考点1电解原理栏目导航01夯实考点02考点突破夯实考点11．电解原理(1)概念电解池是把______转化为________的装置。(2)电解池的构成条件①有外接直流电源；②有与电解质溶液(或熔融电解质)相连的两个_______；③形成______回路。(3)电解池中电子和离子的移动①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。【知识梳理】电能化学能电极闭合负极阴极阳极②离子：阳离子移向电解池的______，阴离子移向电解池的______。(4)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)总反应式：____________________________。阴极阳极阳极氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑

阴极

还原反应

Cu2＋＋2e－===Cu

3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电极反应特点电解质溶液电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：4H＋＋4e－===2H2↑；阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑强碱(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大减小加水活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)水增大不变加水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(如HCl)电解质减小增大通HCl不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)电解质减小__加CuCl2类型电极反应特点电解质溶液电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原放H2生碱型阴极：H2O放H2生成碱；阳极：电解质阴离子放电活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)电解质和水生成新电解质增大通HCl放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电；阳极：H2O放O2生成酸不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)电解质和水生成新电解质减小加CuO1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(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(

)(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(

)(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大(

)【思维深化】(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CuSO4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(

)【答案】(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

(8)×2．写出下列相关的电极反应方程式或总反应方程式。阳极反应方程式阴极反应方程式总反应方程式(1)用惰性电极电解AgNO3溶液(2)用惰性电极电解MgCl2溶液(3)用铁作电极电解NaCl溶液(4)用铜作电极电解盐酸考点突破21.(2015·四川卷，4)用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是(

)A．用石墨作阳极，铁作阴极B．阳极的电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O电极反应式、电解总反应式的书写★★★★C．阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O【答案】D

【解析】根据题意，阳极Cl－失去电子产生ClO－，可知石墨作阳极，A项正确；阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B、C均正确；弱碱性环境中，除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，D错误。2．(1)(2015·山东卷)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。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”)。(2)[2014·全国卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式：______________________________________。②分析产品室可得到H3PO2的原因：______________________________。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________________杂质。该杂质产生的原因是__________________________________________________________________。1．做到“三看”，正确书写电极反应式(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(注意：Fe生成Fe2＋)。(2)二看介质，介质是否参与电极反应。(3)三看电解质状态，若是熔融状态，一般是金属的电解冶炼。2．规避“三个”失分点(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，弱电解质要写成分子式。(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。3．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是(

)A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色电解原理和电解规律★★★★【答案】D

【解析】SO、OH－移向b极，在b极OH－放电，产生O2，b极附近c(H＋)>c(OH－)，石蕊溶液变红。Na＋、H＋移向a极，在a极H＋放电产生H2，a极附近c(OH－)>c(H＋)，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体，A、B、C均错误。4．(2016·广东揭阳二模)下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法正确的是(

)A．阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动D．石墨电极的质量不发生变化【答案】B

【解析】电解质中的阴离子O2－、Cl－向阳极移动，由图示可知阳极生成O2、CO、CO2，所以电极反应为2O2－－4e－===O2↑，O2