电解池 金属的腐蚀与防护
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
电解池、金属的腐蚀与防护
课时作业(十九)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为在硬币制作时，钢芯应作() A．阴极B．阳极C．正极D．负极答案：A2．(2013届山西省高三四校联考Ⅰ)下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：电镀时镀层金属作阳极，镀件做阴极，故选项C错误。
答案：C3．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是() A．纯银器表面在空气中因发生电化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀答案：C4．(2012年烟台市期末)图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a 极板的质量增加，b极板上有无色无味的气体产生。
下列符合此现象的是()解析：a 极为阳极，X 、Y 分别是直流电源的正极、负极，排除C 项；B 项，a 极板的质量不变；D 项，b 极板上生成的气体为氯气，不符合题意。
答案：A5．pH ＝a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH>a ，则电解质可能是( ) A ．NaOHB ．H 2SO 4C ．AgNO 3D ．Na 2SO 4 答案：A6．(2013年蚌埠市高三质检)高铁酸盐在能源、环境保护等有着广泛的用途，可以用电解法制高铁酸盐(已知高铁酸盐在酸性条件下不稳定)，总反应式为Fe＋2H 2O ＋2OH －=====通电3H 2↑＋FeO 2－4。
下列说法正确的是 ( )A ．铁为阳极，H 2SO 4为电解液B ．铁为阴极，浓NaOH 为电解液C ．阳极发生的电极反应为Fe ＋8OH －－6e －===4H 2O ＋FeO 2－4D ．铁失去3 mol 电子可以在阴极得到33.6 L 氢气解析：由反应式知铁为阳极，浓NaOH 为电解液，故A 项错误，B 项错误；铁失去3 mol 电子可以在阴极得到1.5 mol 氢气，标准状况下为33.6 L ，C 项正确，D 项错误。
金属的电化学腐蚀与防护
一二
思考感悟 电化学防护的实质是什么? 提示:电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电 解池的阴极,不参与电极反应,从而不被氧化。
一、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系
中性或碱性
性较强
现象 无电流产生
有微弱电流产生
化学腐蚀 电化学腐蚀(主要)
反应
负极:Fe-2e- Fe2+
式(以 2Fe+3Cl2 铁腐蚀 2FeCl3
为例)
正极:2H2O+O2+4e4OH-
正极:2H++2eH2↑
联系
两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀 更普遍,危害更大
特别提醒只有在金属活动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ顺序中位于氢前面的金属才可能发生 析氢腐蚀,位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。
知识点1 知识点2 知识点3
点拨主要从以下几个方面来解决此类题目。 ①正确地判断出金属腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。 ②如果是电化学腐蚀,判断出正、负极,一般活泼的金属为负极
被腐蚀,不活泼的金属为正极被保护。
知识点1 知识点2 知识点3
金属腐蚀快慢的比较 【例题2】 如图,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的 顺序为( )
三、金属的电化学防护 1.金属的防护方法
2.金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法。 将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池, 还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而被损耗,被保护金属 作为正极就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。 (2)外加电流的阴极保护法。 将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极,而将外 加直流电源的正极接到惰性电极上,让其成为阳极。
第17讲 电解池 金属的腐蚀与防护(讲)-2023年高考化学一轮复习讲练测(原卷版)
第17讲电解池金属的腐蚀与防护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。
【核心素养分析】变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，并运用电解原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：利用电解池装置，分析电解原理，建立解答电解池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。
科学态度与社会责任：肯定电解原理对社会发展的重大贫献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电解有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
知识点一电解的原理1.电解和电解池(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。
(2)电解池：电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成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。
2.电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑(2)电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
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。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电，放电顺序：(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，放电顺序为注意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。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl －>OH －；阴极：Ag ＋>Cu 2＋>H ＋。
③电解水溶液时，K ＋～Al 3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律4.用惰性电极电解电解质溶液的规律生酸性的含氧酸盐电，阴极电解质的阳离子放电阴极：Ag ＋＋e －===AgO 2知识点二电解原理的应用1.氯碱工业阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑2.电镀与电解精炼3.电冶金电解冶炼冶炼钠冶炼铝电极反应阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑阴极：2Na ＋＋2e －===2Na 阳极：6O 2－－12e －===3O 2↑阴极：4Al 3＋＋12e －===4Al 总反应2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑知识点三金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
第10章第42讲电解池金属的腐蚀与防护2025年高考化学一轮复习讲义(新人教版)
第42讲电解池金属的腐蚀与防护[复习目标] 1.理解电解池的构成、工作原理，能书写电极反应式和总反应方程式。
2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。
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。
考点一电解池及工作原理1．电解与电解池2．构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例)3．电解规律(1)阳极放电规律①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。
S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。
注意电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液①电解水型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法H2SO4阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑总反应式：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑增大加水②电解电解质型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑总反应式：2HCl=====电解H2↑＋Cl2↑减小通入HClCuCl2阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑总反应式：CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑加CuCl2固体③电解质和水均参与电解型实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法NaCl、KCl(放H2生碱) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－总反应式：2Cl－＋2H2O=====电解Cl2↑＋H2↑＋2OH－减小并生成新电解质通入HClCuSO4、Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应式：2Cu2＋＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋4H＋减小并生成新电解质加CuO一、电解池中电极与电极产物的判断1.用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液的装置如图，两极均有气体生成，c电极附近产生可燃性气体，澄清石灰水无浑浊现象。
电解池金属的电化学腐蚀与防护
第三节电解池金属的电化学腐蚀与防护复习目标：１.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解电镀池与精炼池的原理，能分析常见的电镀池和精炼池。
3.能够进行有关电解产物的判断和计算。
４.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
主干知识梳理一、电解的原理１．电解（１）定义：在________作用下，电解质在两个电极上分别发生____＿＿和__＿____＿__的过程。
（2)特点:①电解过程是非自发的。
②电解质导电一定发生_____＿___＿___＿＿＿。
2.电解池：(１）定义：将_____＿转化为___＿__＿_＿_的装置。
阳极(3）构成条件①有与_＿_____相连的两个电极。
②_＿＿___＿__＿(或＿＿＿_＿_＿_＿)。
③形成________。
例1.下列四种装置中，①盛20０ mL 0．００５ mol·L－1硫酸铜溶液②盛2０0 ｍL ０.01 mｏl·L-1硫酸③盛２00 mＬ氯化锌溶液④盛2０0 ｍL氯化钾溶液上述四种装置中,为电解池的是_＿____ (用编号回答),装置①中两电极的电极反应式分别为_＿______＿____＿__＿_＿__＿__＿___＿___＿___＿_____例２.电解原理在化学工业中有广泛应用。
下图表示两个串联的电解池。
图中B装置中盛有1 Ｌ２ｍｏｌ·L-1Nａ2ＳO4溶液,A装置中盛有1 Ｌ 2 moｌ·L－1ＡｇNO3溶液。
通电后，铂片上有气体生成。
(1)电源X极为____＿＿__极。
(2)Ｂ池中阳极电极反应式为＿_____＿_______＿_,阴极电极反应式__＿____＿__＿_＿__＿______。
(3)A池中阳极电极反应式为_＿______＿_＿____＿__＿_______,电解化学方程式为____＿＿______＿_＿＿_＿＿___＿_＿__＿_＿＿__例3.Ⅰ．以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为____＿＿_＿＿___＿_＿＿___＿_＿__＿。
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。
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电解池金属的腐蚀与防护1.以惰性电极电解电解质溶液的类型（阳氧阴还）
2.电解原理的应用 a.氯碱工业 （1）食盐水的精制
→
（2）电镀
待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
阳极反应：M －ne -=M n+ (进入溶液) 阴极反应：M n+ ＋ne -=M(在镀件上沉积)
其特点是阳极本身参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。
（3）铜的电解精炼
以粗铜作阳极、精铜作阴极，含有Cu2+的溶液作电解质溶液。
发生的反应：阳极：Cu－2e-=Cu2+
阴极：Cu2+＋2e-=Cu
（4）计算题
4e-～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H+～4OH-
（5）常考检验Cl2的方法：用湿润的淀粉碘化钾试纸，若变蓝色，则证明有氯气。
3.金属的腐蚀与防护
重要的两个方程式：2Fe+O2+H2O=2Fe（OH）2
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)3防止钢铁锈蚀的方法
a．加一层保护膜，如塑料、油漆、金属等保护膜材料b．制成铁合金，如不锈钢
c．牺牲阳极的保护法、外加电源（接负极）阴极的保护法。