1、第三節 電解池金屬的電化學腐蝕與防護復習目標：1.了解電解池的工作原理，能寫出電極反應式和電池反應方程式。2.了解電鍍池與精煉池的原理，能分析常見的電鍍池和精煉池。3.能夠進行有關電解產物的判斷和計算。4.認識金屬腐蝕的危害，理解金屬發生電化學腐蝕的原因，能選用恰當的措施防止鐵、鋁等金屬腐蝕。主干知識梳理一、電解的原理1電解（1）定義：在_作用下，電解質在兩個電極上分別發生_和_的過程。(2)特點：電解過程是非自發的。電解質導電一定發生_。2電解池：(1)定義：將_轉化為_的裝置。(2)工作原理(以電解CuCl2溶液為例)電極名稱陰極(接電源負極）陰極CuCl2溶液碳碳陽極陽極(接電源正極）電

2、極材料_電極反應_反應類型_電子流向電源_導線電解池_；電解池_導線電源_離子移動方向 陽離子移向電解池的_；陰離子移向電解池的_。 (3)構成條件有與_相連的兩個電極。 _(或 _)。形成_。例1.下列四種裝置中，盛200 mL 0.005 mol·L1硫酸銅溶液盛200 mL 0.01 mol·L1硫酸盛200 mL氯化鋅溶液盛200 mL氯化鉀溶液上述四種裝置中，為電解池的是_ (用編號回答)，裝置中兩電極的電極反應式分別為_例2.電解原理在化學工業中有廣泛應用。下圖表示兩個串聯的電解池。圖中B裝置中盛有1 L 2 mol·L1Na2SO4溶液，A裝置中盛有

3、1 L 2 mol·L1AgNO3溶液。通電后，鉑片上有氣體生成。(1)電源X極為_極。(2)B池中陽極電極反應式為_，陰極電極反應式_。(3)A池中陽極電極反應式為_，電解化學方程式為_例3.以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為_。.用Al單質作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應式：_。例4CuI是一種不溶于水的白色固體，可以由反應：2Cu24I=2CuII2得到。現以石墨為陰極，以Cu為陽極電解KI溶液，通電前向電解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。回答下列問題：(1)

4、陽極區的現象_。(2)陽極電極反應式_。考點一、電解原理與電解產物的判斷1電解原理與外界電源正極相連陽極氧化反應(失電子)陰離子移向；與外界電源負極相連陰極還原反應(得電子)陽離子移向；2兩極放電順序(1)若陽極為活潑金屬(金屬活動性順序表 Pt 之前金屬)，則 金屬失電子，電極被溶解；若是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則溶液中陰離子失電子，陰離子放電順序：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根離子 (2)在陰極，陽離子放電，順序與金屬活動性順序表相反：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Fe2>Zn2>H(水)>Al3>

5、Mg2>Na>Ca2>K。(4)分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后合并兩個電極反應式得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。3電極反應式的書寫(1)首先判斷陰、陽極，分析電極材料，判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。陽極為金屬活性電極時，電極材料放電。(2)再分析溶液中的離子種類，根據離子放電順序，分析電極反應，并判斷電極產物，寫出電極反應式。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H+、OH之后的離子一般不參與放電反應。5用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質的過程，并總結電解規律(用惰性電極電解)電解質(水溶液)電極方程

6、式被電解的物質電極產物溶液pH變化的原因、結果電解質溶液復原陽極陰極含氧酸(如H2SO4)陽極：_                陰極：_水減少，酸溶液的濃度_，pH_加_強堿(如NaOH)陽極：_陰極：_水減少，堿溶液的濃度_，pH_加_活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)陽極：_陰極：_水減少，鹽溶液的濃度_，pH_(若為水解的鹽)加_無氧酸(如HCl)，除HF外陽極：_陰極：_   

7、0;          (如Cl2)H放電，c(H)減小，pH_不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽極：_陰極：_              (如Cl2)              (如Cu)pH基本不變加

8、_活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：_         _陰極：_              (如Cl2)H放電，c(H)減小，c(OH)增大，pH_不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：_陰極：_             

9、0;(如Cu)OH放電，c(OH)減小，c(H)增大，pH_加_或例6. (2011·大綱全國高考)用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解液恢復到起始狀態，應向溶液中加入適量的()ACuSO4BH2O CCuO DCuSO4·5H2O例7(2011 年廣東惠州模擬)下圖 中 a、b 為直流電源電極，c、 d 為惰性電極，電解液為淀粉碘化鉀溶液，電解時 d極先呈現藍色，下列說法不正確的是 （ ）Aa 為直流電源的負極 Bd極電極反應為：2I-2e=I2C電解質溶液電解過程中 pH 值減小D要恢復原溶液需要通入一定量的 HI例8.(2012·湛江一中

10、質檢)在如圖所示的裝置中，若通入直流電5 min時，銅電極質量增加2.16 g，試回答：(1)電源電極X名稱為_。(2)pH變化：A_，B_，C_。(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)通電5 min時，B中共收集224 mL氣體(標準狀況)，溶液體積為200 mL。則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為_(設電解前后溶液體積無變化)。(4)若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH為_(設電解前后溶液體積無變化)。反思歸納： 電解計算的類型和方法(1)計算類型電解池中有關量的計算或判斷主要包括以下幾方面：根據直流電源提供的電量求產物的量(析出固體的質量、產生氣體的體積等)、

11、溶液的pH、相對原子質量或某元素的化合價、化學式等。(2)解題方法根據電子守恒法計算：用于串聯電路、陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。根據總反應式計算：先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式計算。(1)書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉移數目相同，且注明條件“電解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。二、電解原理的應用1電解飽和食鹽水(1)電極反應陽極反應式：_(_反應)陰極反應式：_(_反應)(2)總反應方程式：

12、2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2離子反應方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應用：氯堿工業制_、_和_。深度思考：(1)如何檢驗電解飽和食鹽水時的陽極產物？(2)氯堿工業在生產過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開，原因是什么？2電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據此回答下列問題：(1)鍍件作_極，鍍層金屬銀作_極。(2)電解質溶液是_。(3)電極反應：陽極：_；陰極：_。(4)特點：_極溶解，_極沉積，電鍍液的濃度_。3電解精煉銅(1)電極材料：陽極為_；陰極為_。(2)電解質溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應：陽極：_；陰極：_。4電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活

13、潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉2NaCl(熔融)2NaCl2電極反應：陽極：_，陰極：_。(2)冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al3O2電極反應：陽極：_，陰極：_。例9工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如圖所示：(1)該電解槽的陽極反應式是_。(2)通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因_。(3)除去雜質后的氫氧化鉀溶液從液體出口(填“A”或“B”)導出。例10利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質的粗銅提純，下列敘述正確的是()A電解時以精銅作陽極 B電解時陰極發生氧化反

14、應C粗銅連接電源負極，其電極反應是Cu2e=Cu2D電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥三、金屬的腐蝕和防護1金屬腐蝕的本質金屬原子_變為_，金屬發生_。2金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟_接觸不純金屬或合金跟_接觸現象_電流產生_電流產生本質金屬被_較活潑金屬被_聯系兩者往往同時發生，_腐蝕更普遍(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應負極正極總反應式聯系_更普遍鐵銹的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(鐵銹)(3x)H2O。3金屬的

15、防護(1)電化學防護犧牲陽極的陰極保護法_原理a_：比被保護金屬活潑的金屬；b_：被保護的金屬設備。外加電流的陰極保護法_原理a_：被保護的金屬設備；b_：惰性金屬。(2)改變金屬的內部結構，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。深度思考：（1）下列對幾種常見的金屬防腐方法的描述錯誤的是()選項方法對相應方法的描述A改變金屬內部的組成結構此法實際上是將金屬制成合金，增強抗腐蝕能力B在金屬表面覆蓋保護層保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用C外加電源的陰極保護法接外加直流電源構成電解池，被保護的金屬作陰極D犧牲陽極的陰極保護法構成原電池

16、，被保護的金屬作正極（2）炒菜后未洗的鐵鍋，很快就會產生紅褐色的銹斑。關于該生銹過程的說法正確的是()A鐵與NaCl反應生成FeCl3B發生電化學腐蝕時直接生成了Fe(OH)3C發生電化學腐蝕時吸收了O2D發生電化學腐蝕時生成了氫氣例11下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()A>>> B>>>C>>> D>>>反思歸納：判斷金屬腐蝕快慢的規律電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。例12(2011·浙江理綜，10)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上