2018版高考化学总复习专题六电解池、金属的腐蚀与防护教名师制作优质学案苏教版

课时3 电解池、金属的腐蚀与防护[2018备考·最新考纲]1．理解电解池的构成、工作原理及应用。

2.能写出电极反应和电池反应方程式。

3.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。

考点一电解原理(考点层次B→共研、理解、整合)1．电解在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

提醒：注意电解与电离两概念的联系与区别联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。

区别：电解需外加电源，是化学过程，电离一般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。

2．电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极；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。

电子和离子移动方向图示提醒：正确理解电子不下水(电解质溶液)。

3．电解过程思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组。

提醒：不要忘记水溶液中的H＋和OH－，不要把H＋、OH－误加到熔融电解质中。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。

阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。

提醒：①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。

②最常用的放电顺序：阳极：活泼金属＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。

(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

教材VS高考1．(SJ选修4·P221改编)判断正误(1)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应(√)(2)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(×)(3)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极(×)(4)电解NaNO3溶液时，随着电解进行，溶液的pH减小(×)2．(RJ选修4·P836改编)1 L 1 mol·L－1的AgNO3溶液在以银为阳极，铁为阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断不正确的是( )A．此时溶液呈酸性B．阳极上产生112 mL O2C．转移的电子数是1.204×1022D．反应中有0.02 mol金属被氧化答案 B3．(溯源题)(2016·北京理综，12)用石墨电极完成下列电解实验。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是②。

①a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－②b处：2Cl－－2e－===Cl2↑③c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋④根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜探源：本考题源于SJ选修4 P19“图121电解氯化铜溶液示意图”演示实验，对电解正负极的判断；电解和电离的区别，电极方程式的书写以及电解现象等方面进行考查。

[拓展性题组]题组一电解基本原理及规律1．基础知识判断，正确的打“√”，错误的打“×”(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色(×)(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大(×)(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)2一定能使电解质溶液恢复到电解前的情况(×)2．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是( )解析答案 B3．下列关于电解Na2SO4溶液的叙述正确的是( )A．随着电解的进行，溶液的 pH 升高B．OH－向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性C．SO2－4向阳极移动，Na＋向阴极移动，分别在对应的电极上析出D．阴极上 H＋得电子被还原成H2，使阴极附近的溶液呈碱性解析 电解Na 2SO 4溶液，实质上发生的是2H 2O=====电解2H 2↑＋ O 2↑，电解的过程中溶液 pH 不变，A 项错；阳极因4OH －－ 4e －===O 2↑＋2H 2O 而破坏附近水的电离使c (H ＋)＞c (OH －)呈酸性，B 项错；在阴、阳极上分别是H ＋、OH －放电，C 项错。

答案 D4．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH 依次为升高、不变、降低的是( ) A ．AgNO 3 CuCl 2 Cu(NO 3)2 B ．KCl Na 2SO 4 CuSO 4 C ．CaCl 2 KOH NaNO 3 D ．HCl HNO 3 K 2SO 4解析 由电解电解质溶液的四种类型可知：【归纳总结】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律 类2↑(或生酸拓展根据以上电解规律判断由H ＋、K ＋、Mg 2＋、Ag ＋、Cu 2＋、NO －3、Cl －、OH －所组成的电解质溶液中，电解对象为水的电解质的化学式为HNO 3、KNO 3、Mg(NO 3)2、KOH ，电解质本身放电的为HCl 、CuCl 2。

题组二 重点突破：电极方程式的判断与书写 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A ．用Cu 片作阳极电解饱和食盐水 2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －B ．用两个铜片作电极电解AgNO 3溶液： 4Ag ＋＋2H 2O=====电解Ag ＋O 2↑＋4H ＋C.用石墨作电极电解AlCl 3溶液： 2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －D ．用石墨作电极电解CuSO 4溶液 2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋解析 A 项，用Cu 作阳极电解饱和食盐水，Cu 电极本身失电子：Cu －2e －===Cu 2＋，阴极2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，二者相加得Cu ＋2H 2O=====电解Cu(OH)2＋H 2↑；B 项，铜在阳极失电子，Cu－2e －===Cu 2＋，阴极为2Ag ＋＋2e －===2Ag ，总电解反应为Cu ＋2Ag ＋=====电解Cu 2＋＋2Ag ；C 项，阴极6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －，阳极6Cl －－6e －===3Cl 2↑，得6Cl －＋6H 2O=====电解3Cl 2↑＋3H 2↑＋6OH －，6Cl －对应2Al 3＋，2Al 3＋＋6OH －===2Al(OH)3↓，所以离子方程式为：2Al 3＋＋6Cl －＋6H 2O=====电解3Cl 2↑＋3H 2↑＋2Al(OH)3↓。

答案 D6．(1)用惰性电极电解AgNO 3溶液：阳极反应式____________________________________________________ 阴极反应式____________________________________________________ 总反应离子方程式______________________________________________ (2)用Al 作电极电解NaOH 溶液阳极反应式____________________________________________________ 阴极反应式____________________________________________________ 总反应离子方程式______________________________________________(3)MnO 2可作超级电容器材料。

用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2，其阳极的电极反应式是_____________________________________________。

(4)将烧碱吸收H 2S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应：S 2－－2e －===S (n －1)S ＋S 2－===S 2－n①写出电解时阴极的电极反应式：_______________________________。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_________________________________________________________________。

答案 (1)4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O 4Ag ＋＋4e －===4Ag4Ag ＋＋2H 2O ――→电解4Ag ＋O 2↑＋4H ＋(2)2Al －6e －＋8OH －===2AlO －2＋4H 2O 6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －或6H ＋＋6e －===3H 2↑ 2Al ＋2OH －＋2H 2O ――→电解3H 2↑＋2AlO －2 (3)Mn 2＋＋2H 2O －2e －===MnO 2＋4H ＋(4)①2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －②S 2－n ＋2H ＋===(n －1)S↓＋H 2S↑【反思归纳】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Fe 生成Fe 2＋而不是生成Fe 3＋)。

(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，就是金属的电冶炼。

2．规避“四个”失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要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。

(4)当电解池的电极材料为活性电极时，则阳极为电极本身失电子，不能再用电解规律。

考点二 电解原理的应用 (考点层次B→共研、理解、整合)1．电解饱和食盐水 (1)电极反应阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应) (2)总反应方程式2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑离子反应方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。