高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 3 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版
2024届高考一轮复习化学课件:电解池 金属的腐蚀与防护

答案 D 解析 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2,A错误;电解精炼铜时阳极上粗铜 溶解,阴极上Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂 质金属,活动性强的金属先放电,因此电解质溶液中Cu2+浓度变小,B错误;铁 片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜,C错误。
考向2 利用电解原Байду номын сангаас制备有机化合物
考向3 利用电解原理治理污染问题 例3.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产, 解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( ) A.a为直流电源的负极,与其相连的电极为阴极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌 D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-
答案 C 解析 右侧Cl-放电得到ClO-,ClO-再氧化CN-生成N2,则右侧电极为阳极,b为 电源的正极,A错误;b为电源的正极,则a为电源的负极,左侧电极为阴极,发 生反应2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增加,污水中的Na+会通过隔膜Ⅰ进 入左侧,形成NaOH溶液,则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜,B错误;由A、B可知左 侧电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,则X为H2,C正确;生成的2.24 L N2未 标明条件,无法求得电路中通过电子的量,D错误。
例2.(2023山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备
DDE(
)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电源的电极电势:a>b B.阳极电极反应式为C2H5OH+Cl-2e-===C2H5OCl+H+ C.乙醛为该转化过程的催化剂 D.每产生1 mol DDE,电路中通过2
第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护考点电解原理的应用-课件新高考化学一轮复习

B.电解过程中废水的 pH 不发生变化
C.电解过程中有 Fe(OH)3 沉淀生成 D.电路中每转移 12 mol 电子,最多有 1 mol Cr2O27-被还原
解析:铁作阳极,反应为 Fe-2e-===Fe2+,Fe2+还原 Cr2O27-,反应过程 中阴极为 H+放电同时 Fe2+还原 Cr2O27-也消耗 H+,c(H+)变小,pH 变大, B 项错误。 答案:B
金属 Na、Ca、Mg、Al 等。
总方程式
阳极、阴极反应式
冶炼 钠
2NaCl(熔融)=电==解==2Na+Cl2↑
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:2Na++2e-===2Na
冶炼 镁
MgCl2(熔融)=电==解==Mg+Cl2↑
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:Mg2++2e-===Mg
6.[双选]实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的
污染的装置如图所示,电解过程中 Fe 电极附近有 N2 产生。下列说法不正确的
是
()
A.电解过程中,装置甲中 Fe 电极附近溶液颜色变化为无色→黄色→浅绿色 B.b 电极的电极反应式:2NO3-+10e-+12H+===N2↑+6H2O C.装置乙的中间室中的 Na+移向右室,Cl-移向左室 D.1 mol 甲醇参加反应时,整个装置能产生 0.6 mol N2
题点(二) 电解原理在治理废水方面的应用
4.用电解法处理酸性含铬废水(主要含有 Cr2O27-)时,以铁板作阴、阳极,处
理过程中发生反应:Cr2O27-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,最后
Cr3+以 Cr(OH)3 形式除去。下列说法中错误的是
2019高考化学第6章(化学反应与能量)第3节电与防护考点(3)金属的腐蚀与防护讲与练(含解析)

第六章化学反应与能量李仕才第三节电解池金属的电化学腐蚀与防护考点三金属的腐蚀与防护1.金属的腐蚀(1)概念:金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。
(2)本质:金属失去电子而被损耗,M-ne-===M n+(M表示金属),发生氧化反应。
(3)类型①化学腐蚀与电化学腐蚀②析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:铁锈的形成:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-x)H2O。
2.金属的保护判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.干燥环境下金属不被腐蚀。
( ×)2.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。
( ×)3.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-===Fe3+。
( ×)4.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比镀铜前更容易生锈。
( √)5.在潮湿空气中,钢铁表面形成水膜,金属发生的一定是吸氧腐蚀。
( ×)6.外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极。
( ×)7.在船体外嵌入锌块,可以减缓船体的腐蚀,属于牺牲阴极的保护法。
( ×)1.金属的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀,其中以电化学腐蚀为主。
2.钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe2+,而不是生成Fe3+。
3.铜暴露在潮湿空气中发生的是化学腐蚀,而不是电化学腐蚀,生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。
一、金属的腐蚀与防护1.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )A .图1中,铁钉易被腐蚀B .图2中,滴加少量K 3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现C .图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D .图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极 解析:A 项,图1中,铁钉处于干燥环境,不易被腐蚀;B 项,负极反应为Fe -2e -===Fe 2+,Fe 2+与[Fe(CN)6]3-反应生成Fe 3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀;D 项,为牺牲阳极的阴极保护法,镁块相当于原电池的负极。
2025版高考化学总复习第6章化学反应与能量第22讲电解池金属的腐蚀与防护考点一电解原理及电解规律

第22讲电解池金属的腐蚀与防护考点一电解原理及电解规律自主小练1.易错辨析:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)电解池中的氧化反应和还原反应不一定同时发生。
( × )[提示]电解池中的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,二者同时进行。
(2)阳极失去的电子经过直流电源,流向阴极。
( × )[提示]阳极失去的电子流向直流电源的正极,电子不能通过直流电源内部的离子导体,直流电源的负极失去电子流向阴极。
(3)电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。
( √ )[提示]电解质溶液、熔融状态的电解质、固体电解质均是离子导体。
(4)电解池中阳离子移向阳极。
( × )[提示]阳离子定向移动方向与电流一致。
(5)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。
( √ )[提示]电解池中的阳极和直流电源中的负极均失去电子。
(6)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑能设计成电解池。
( √ )[提示]电解池是把电能转化为化学能,所以不论自发、不自发进行的氧化还原反应理论上均可设计成电解池;如用Zn作阳极、惰性电极作阴极,电解硫酸溶液,电池反应即为上述反应。
(7)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应。
( √ )[提示]阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液中的阳离子放电。
(8)阳极不管是什么材料,电极本身都不反应。
( × )[提示]阳极如果是活性电极,电极本身参加反应。
(9)电解过程中阴离子向阴极定向移动。
( × )[提示]电解过程中阴离子向阳极定向移动,阳离子向阴极定向移动。
(10)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。
( × )[提示]电解时电子从电源负极流向电解池阴极。
(11)电解CuCl2溶液,阳极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。
( √ )[提示]电解CuCl2溶液时,在阳极Cl-失电子变为Cl2。
2019版高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第三讲电解池金属腐蚀与防护课件

四、惰性电极电解电解质溶液的四种类型
类 电解质
电极反应式
型
类型
及总反应式
含氧酸,如 阴极:4H++4e-===
电
H2SO4
2H2↑
可溶性强碱, 阳极:4OH--4e-
解 如 NaOH 水
===O2↑+2H2O
活泼金属含氧 总反应式:
型 酸盐,如
2H2O==电=解==2H2↑
KNO3
+O2↑
电解质溶 溶液 液浓度 pH 减小
2.构成条件
(1)有外接直流电源。 (2)有与__电_源___相连的两个电极。
(3)形成闭合回路。
(4)电解质溶液或熔融电解质。 (5)电解池工作原理(以电解 CuCl2 溶液为例)
阴极
阳极
还原反应
氧化反应
Cu2++2e-===Cu
2Cl--2e- ===Cl2↑
总反应方程式:CuCl2==电=解==Cu+Cl2↑。
阴极:_2_H_+__+__2_e_-_=_=_=__H_2_↑__ 阳极:_2_C_l_-_-__2_e_-_=__=_=_C_l_2_↑_
型 盐,如 NaCl
总反应式:__2_N_a_C__l+__2_H__2O__ _=_=电_=解_=_=_2_N_a_O__H_+__H__2↑ __+__C__l2_↑
(3)写出两极电极反应式 ①阳极:活性电极__失__去__电子生成相应的金属阳离子;溶液中 的阴离子__失__去__电子生成相应的单质或高价态化合物。 ②阴极:溶液中的阳离子_得__到___电子生成相应的单质或低价态 化合物。 (4)写出电解总反应式 在两极转移电子数目相同的前提下,两极反应式相加即可得总 反应的化学方程式或离子方程式。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版):电解池 金属的腐蚀与防护

第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。
(2)电解池:将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极;②________溶液(或________);③形成________。
2.电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3.阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电,放电顺序如下:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+。
①若金属阳离子(Fe 3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H +放电,则得到H 2。
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。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属),则活性电极本身失去电子,发生氧化反应。
Cu -2e -===Cu 2+,Fe -2e -===Fe 2+。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下:4.惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例:用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式:2H 2O -4e -===O 2↑+4H +(或4OH --4e -===2H 2O +O 2↑)阴极反应式:2Cu 2++4e -===2Cu电解总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 微点拨(1)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
高考一轮复习-化学 第6章 化学反应与能量6-3电解池 金属的电化学腐蚀与防护

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板块一
板块二
板块三
高考一轮总复习 ·化学
考点 2 电解原理的应用
1.氯碱工业——电解饱和食盐水 (1)概念:用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 NaOH、H2
和 Cl2 ,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为 氯碱工业 。
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(2)电极反应 阳极: 2Cl--2e-===Cl2↑ (反应类型: 氧化反应 ), 阴极: 2H++2e-===H2↑ (反应类型: 还原反应 ), 总反应方程式:
化学 变化。
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2.电解池
(1)概念:电解池是 把电能转化为化学能
(2)电解池的构成条件
①有与 电源 相连的两个电极。 ② 电解质溶液 (或 熔融电解质 )。 ③形成 闭合回路 。
的装置。
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(3)电极名称及电极反应式 以用惰性电极电解 CuCl2 溶液为例:
不变 升高 降低
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总结提升 (1)若阴极为 H+放电,则阴极区 c(OH-)增大,pH 增大; 若阳极为 OH-放电,则阳极区 c(H+)增大,pH 减小;若阴 极、阳极同时有 H+、OH-放电,相当于电解水,电解质溶 液浓度增大。 (2)用惰性电极电解电解质溶液时,若要使电解后的溶 液恢复到原状态,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少” 的原则,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 (3)电解过程中产生的 H+或 OH-,其物质的量等于转移 电子的物质的量。
高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第21讲 电解池金属电化学腐蚀与防护课件

考向 1 电极反应、电解反应方程式的书写 (1)[2015·高考全国卷Ⅱ,28(2)]实验室用 NH4Cl、盐
酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备 ClO2:
电解时发生反应的化学方程式为 _N_H__4_C_l_+__2_H_C__l=电_=_=解_==_3_H__2_↑__+__N_C_l_3____________________。
(2)(2014·高考全国卷Ⅱ,T27 节选)PbO2 也可以通过石墨
为电极,Pb(NO3)2 和 Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液电解
3.电解池
(1)构成条件 ①有与___电__源______相连的两个电极。 ②两个电极插入___电__解__质__溶__液_____ (或____熔__融__盐___)中。 ③形成___闭__合__回__路______。
还原
(2)电极名称及电极反应式(如图)
阳极 氧化
阴极 还原
(3)电子和离子的移动方向
[解析] (1)由图可知,电解 NH4Cl 和盐酸混合溶液得到
H2 和 NCl3,结合质量守恒和得失电子守恒写出电解时反 应的化学方程式为 NH4Cl+2HCl==电=解==3H2↑+NCl3。
(2)电解池的阳极发生失电子反应(氧化反应),因为 Pb2+ →PbO2 属于氧化反应,所以发生的电极反应为 Pb2++ 2H2O-2e-===PbO2↓+ 4H+;由于 Cu2+的放电能力强 于 Pb2+,故阴极上的电极反应为 Cu2++2e-===Cu,则阴 极产生的现象是石墨上包上铜镀层;若电解液中不加入 Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为 Pb2++2e-===Pb, 这样一来就不能有效利用 Pb2+。
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③_____
②_____
④_____ ___
⑤_____ ___
⑥_____ ___
加 ⑦_____
阳极:⑧
强碱(如 _____
NaOH) 阴极:⑨
_____
活泼金
属的含 阳极:⑮
氧酸盐 _______
(如 阴极:⑯
KNO3、 _______
Na2SO4) 无氧酸 阳极:○ 22
(如
___
HCl), 阴极:○ 23
生成新 电解质
生成新 电解质
○ 39
○ 40
_______ _______
_
_
○ 44 _______
_
加○ 45
_______ _
或○ 46
_______ _
Ⅰ.电解过程中放 H2 生碱型和放 O2 生酸型的实质是什么?在放 H2 生碱型的电解中,若滴入酚酞试液,哪一极附近溶液变红?
Ⅱ.A.上表中要使电解后的 NaCl 溶液复原,滴加盐酸可以吗?B. 上表中要使电解后的 CuSO4 溶液复原,加入 Cu(OH)2 固体可以吗?
_
加⑭ _______
_
○ 28 _______
_
不活泼
金属的
无氧酸 阳极:○ 29 盐 _______
○ 31
(如 CuCl2),
阴极:○ 30 ______
_______ _
除氟化
物外
○ 32 _______
_
○ 33 _______
_
加○ 34 ______
活泼金 属的无
氧 酸盐(如 NaCl)
除 HF 外 _______
○ 10 ______
⑰ _______
_
○ 24 _______
_
⑪ ______
⑱ ________
⑲ _______
_
○ 26 _______
_
⑬ ______
⑳ _______
_加○ 21 _______
○ 27 _______
(4)电解池工作原理(以电解 CuCl2 溶液为例) 总反应方程式:CuCl2=电==解==Cu+Cl2↑。
3.电解原理的应用 (1)电解饱和食盐水(氯碱工业)。
总反应方程式:2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)电镀与电解精炼。 ①装置。
②电解精炼铜的电极反应。 阳极:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、 Cu-2e-===Cu2+ 阴极:Cu2++2e-===Cu
2.问题思考
(1)电解时电子通过电解质溶液吗?
(2)电解精炼铜时,阳极泥是怎样形成的?
(3)分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)。
电解质 电极方 (水溶液) 程式
被电解 的物质
总化学 方程式 或离子 方程式
电解质 浓度
溶液 pH
电解质 溶液复
原
含氧酸 (如
H2SO4)
阳极:
①_____ ②阴极:
(3)电冶金。 冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属,必须用电解法。如电解熔融氯 化钠得到钠时:
【方法归纳】 (1)电解池中,在外电路中是电子导电,溶液中是 阴阳离子导电。
(2)电解质溶液导电时一定发生氧化还原反应。 (3)电镀池中溶液浓度不变,电解精炼时溶液中的离子浓度要减 小。
自测诊断
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)电解是把电能转变成化学能( √ ) (2)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化( √ ) (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)任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应( √ ) (5)电解饱和食盐水时,阳极产物是 H2( × ) (6)电解精炼铜时,纯铜作阳极,粗铜作阴极( × ) (7)电镀铜时,镀层金属(Cu)作阳极( √ ) (8)电冶炼 Al 的化学方程式为 2AlCl3=电==解==2Al+3Cl2( × )
Ⅲ.在框图推断中若出现“A+H2O=电==解==B+C+D”的模式,则 A 一般可能为什么物质?
答案 (1)不通过,电解质溶液通过电解时,在外电路中有电流(电 子)通过,而溶液中是依靠离子定向移动,形成了闭合电路。
(2)粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质,当含杂 质的铜在阳极不断溶解时,金属活动性位于铜之前的金属杂质,如锌、 铁、镍等也会同时失去电子。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质, 因为失去电子的能力比铜弱,难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解, 所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后,它们以金属单质的 形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。
考纲解读 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害,防止金属 腐蚀的措施。
命题探究 预计 2017 年高考中,本讲的主要考查内容有:(1)电解池的工 作原理,如电解池阳、阴极的判断,电极反应式的书写及溶液 pH 的 变化等;(2)电解规律及其应用,如氯碱工业、粗铜的精炼、电镀等; (3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。题型有选择 题、填空题。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;注重与元素及其化合物、有机化学、电解质溶液、 化学实验设计、新能源等知识的联系。
(3)(从左到右,从上到下)①4OH-+4e-===O2↑+2H2O ②4H+ +4e-===2H2↑ ③水
④2H2O=电==解==O2↑+2H2↑ ⑤增大 ⑥减小 ⑦H2O ⑧4OH--4e-===O2↑+2H2O ⑨4H++4e-===2H2↑
知识点一 电解原理 知识清单
1.电解 使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧 化还原反应的过程。
2.电解池 (1)定义:电解池是把电能转变为化学能的装置。 (2)电解池的构成条件 ①有外接直流电源。 ②有与直流电源相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或熔融电解质。 (3)电解池中电子和离子的移动 ①电子:从电源负极流出后,流向电解池的阴极;再从电解池的 阳极流向电源的正极。 ②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
不活泼 金属的 含氧 酸盐(如 CuSO4)
阳极:○ 35 ___
阴极:○ 36 _______
____
阳极:○ 41 ______ 阴极:○ 42 _______
○ 37 _______
_
○ 43 _______
_
○ 38 _______
_
2Cu2++ 2H2O =电==解== 2Cu+ O2↑+ 4H+