化學反應與能量第六章第三節電解池金屬的腐蝕與防護考綱解讀

考綱要求備考指南真題追蹤命題趨勢1.理解電解池的構成、工作原理及應用，能書寫電極反應和總反應方程式。2．了解金屬發生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。2016·全國卷Ⅰ11；2015·全國卷Ⅱ28；2014·全國卷Ⅰ27，全國卷Ⅱ27預計2018年高考仍將重點考查電解池的工作原理，如陰陽極的判斷、電極反應式的書寫及溶液pH的變化等；借助電解原理進行的工業實際問題，如物質的制備、廢水處理、新材料的制取等。復習備考時應注重電解原理的實質，從氧化還原反應的角度認識電化學，注重與元素化合物、有機化學、電解質溶液、化學實驗設計、新能源等知識的聯系?？键c1電解原理欄目導航01夯實考點02考點突破夯實考點11．電解原理(1)概念電解池是把______轉化為________的裝置。(2)電解池的構成條件①有外接直流電源；②有與電解質溶液(或熔融電解質)相連的兩個_______；③形成______回路。(3)電解池中電子和離子的移動①電子：從電源______流出后，流向電解池______；從電解池的______流向電源的正極?！局R梳理】電能化學能電極閉合負極陰極陽極②離子：陽離子移向電解池的______，陰離子移向電解池的______。(4)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)總反應式：____________________________。陰極陽極陽極氧化反應2Cl－－2e－===Cl2↑

陰極

還原反應

Cu2＋＋2e－===Cu

3．惰性電極電解電解質溶液的四種類型類型電極反應特點電解質溶液電解對象電解質濃度pH電解質溶液復原電解水型陰極：4H＋＋4e－===2H2↑；陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑強堿(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大減小加水活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)水增大不變加水電解電解質型電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電無氧酸(如HCl)電解質減小增大通HCl不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)電解質減小__加CuCl2類型電極反應特點電解質溶液電解對象電解質濃度pH電解質溶液復原放H2生堿型陰極：H2O放H2生成堿；陽極：電解質陰離子放電活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)電解質和水生成新電解質增大通HCl放O2生酸型陰極：電解質陽離子放電；陽極：H2O放O2生成酸不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)電解質和水生成新電解質減小加CuO1．判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)任何化學反應都可以設計成電解池反應(

)(2)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程(

)(3)某些不能自發進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(

)(4)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(

)(5)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH逐漸增大(

)【思維深化】(6)電解時，電解液中陽離子移向陽極，發生還原反應(

)(7)用惰性電極電解飽和食鹽水，溶液的pH不變(

)(8)用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，加入Cu(OH)2可使電解質溶液恢復到電解前的情況(

)【答案】(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

(8)×2．寫出下列相關的電極反應方程式或總反應方程式。陽極反應方程式陰極反應方程式總反應方程式(1)用惰性電極電解AgNO3溶液(2)用惰性電極電解MgCl2溶液(3)用鐵作電極電解NaCl溶液(4)用銅作電極電解鹽酸考點突破21.(2015·四川卷，4)用右圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是(

)A．用石墨作陽極，鐵作陰極B．陽極的電極反應式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O電極反應式、電解總反應式的書寫★★★★C．陰極的電極反應式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O【答案】D

【解析】根據題意，陽極Cl－失去電子產生ClO－，可知石墨作陽極，A項正確；陽極的電極反應式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，陰極的電極反應式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B、C均正確；弱堿性環境中，除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，D錯誤。2．(1)(2015·山東卷)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖所示裝置電解制備LiOH，兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區電解液為______溶液(填化學式)，陽極電極反應式為__________________，電解過程中Li＋向________電極遷移(填“A”或“B”)。(2)[2014·全國卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：①寫出陽極的電極反應式：______________________________________。②分析產品室可得到H3PO2的原因：______________________________。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有________________雜質。該雜質產生的原因是__________________________________________________________________。1．做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注意：Fe生成Fe2＋)。(2)二看介質，介質是否參與電極反應。(3)三看電解質狀態，若是熔融狀態，一般是金屬的電解冶煉。2．規避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，一般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，且應注明條件“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。3．下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現象描述正確的是(

)A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣體C．a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色D．a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色電解原理和電解規律★★★★【答案】D

【解析】SO、OH－移向b極，在b極OH－放電，產生O2，b極附近c(H＋)>c(OH－)，石蕊溶液變紅。Na＋、H＋移向a極，在a極H＋放電產生H2，a極附近c(OH－)>c(H＋)，石蕊溶液變藍。所以產生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體，A、B、C均錯誤。4．(2016·廣東揭陽二模)下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)生產海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法正確的是(

)A．陽極的電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑B．陰極的電極反應式為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－C．通電后，O2－、Cl－均向陰極移動D．石墨電極的質量不發生變化【答案】B

【解析】電解質中的陰離子O2－、Cl－向陽極移動，由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2，所以電極反應為2O2－－4e－===O2↑，O2