第十七讲 电解池 金属的腐蚀与防护

总反应离子方程式：____2_A_l_＋__3_H_2_O_=_=__=_=_=_A_l_2O__3_＋__3_H_2_↑______。
(8)用 Al 单质作阳极，石墨作阴极，电解 NaHCO3 溶液 阳极反应式：__2_A__l＋__6_H__C_O__－3_－__6_e_－_=_=_=_2_A__l(_O_H__)_3↓__＋__6_C__O_2_↑__； 阴极反应式：__________6_H_＋_＋__6_e_－_=_=_=__3_H_2_↑_______________；
— _减__小__
电解
型如
总反应式：2_C__u_S_O_4_＋__2_H_2_O__=_=_=_=_=_
CuSO4 _2_C_u__＋__2_H_2_S_O__4＋__O__2_↑_
对点练
1．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 ( )
阴极反应式： _6_H_2_O__＋__6_e_－_=_=_=_3_H_2_↑__＋__6_O__H_－_(_或__6_H__＋_＋__6_e_－_=_=_=_3_H__2↑__)__；
总反应离子方程式： _2_A_l_＋__2_H__2O__＋__2_O_H__－_=_电=_=_解=_=_2_A__lO__－2_＋__3_H_2_↑___。
形成条件 ②电解质(可以是溶液也可 ②电解质(可以是溶液
以是熔融状态)
也可以是熔融状态)
③构成闭合回路
③构成闭合回路
④自发的氧化还原反应 ④有外加电源
装置类别
原电池
电解池
装置特征
无外加电源
有外加电源
电极名称
正极
负极
阳极
阴极
反应类型 还__原___反__应__ 氧___化__反__应__ _氧__化__反___应___ _还__原___反__应___
(3)用 Fe 作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式：_______F_e_－__2_e_－_=_=_=_F__e2_＋___________________； 阴极反应式：_______2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑___________________；
电解 总反应化学方程式：__F_e_＋__2_H_2_O_=_=__=_=_=_F_e_(_O_H__)2_↓__＋__H_2_↑_____。
电解质类 类型
型
电极反应式及总反应式
电解质溶 溶液 液浓度 pH
阴极：_2_H_＋_＋__2__e－_=__=_=_H_2_↑___
无氧酸， 阳极：_2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=_C__l2_↑__
如 HCl 总反应式：
电解 电解
电解 _2_H__C_l_=_=_=_=_=_H__2↑__＋__C__l2_↑_
电解 可溶性强碱， 阳极：_4_O_H__－_－__4_e_－_=_=_=__
水型 如 NaOH
_2_H_2_O__＋__O_2_↑__
活泼金属含氧
电解 总反应式：_2_H_2_O_=__=_=_=_=_
酸盐，如 KNO3 _2_H__2↑__＋__O__2_↑__
增大
减小 _增__大__ _不__变__
不活泼金 阴极：_C_u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C_u__
质型
属无氧酸 阳极：_2_C_l_－_－__2_e－_=__=_=_C_l_2↑___
盐，如 CuCl2
总反应式： 电解
_C__u_C_l_2=_=_=_=_=__C_u_＋__C__l2_↑__
减小
增__大__ _增__大__
是否自发进 自发的_氧__化__还__原__
行
_反__应__
自发或非自发的氧化还原 反应
电子流向 (“电子不下 线”)
从_负__极经导线流向 _正__极
从_负__极流向_阴__极(阳离子 在阴极得电子)； 从_阳__极移向_正__极(阴离线”)
注意
其中与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴 极。阴极材料分为两类，一类为惰性电极，如石墨、Pt、Ti、 Au 等导体构成；另一类为活性电极，电极材料参与反应，包 括 Cu、Ag 及比 Cu、Ag 活泼的金属。
(3)电极名称及电极反应式(以电解 CuCl2 溶液为例)
电解 总反应方程式：_C_u_C__l2_=_=_=_=_=__C__u_＋__C_l_2_↑___。 (4)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 。
(4)用 Fe 作电极电解 NaOH 溶液
阳极反应式：______F_e_－__2_e_－_＋__2_O_H__－_=_=_=_F_e_(_O_H__)_2↓_______；
阴极反应式：_______2_H__2_O_＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑__＋__2_O__H_－_________； 总反应离子方程式：___F_e_＋__2_H_2_O_=_电_=_=解_=_=_F_e_(_O_H__)2_↓__＋__H__2↑___。
总反应离子方程式： __2_A_l_＋__6_H_C__O_－ 3_＋__6_H__＋_=_电=_=_解=_=_2_A__l(_O__H_)_3_↓__＋__6_C_O__2↑__＋__3_H__2_↑___。
(9)用惰性电极电解熔融 MgCl2
阳极反应式：__________2_C__l－_－__2_e_－_=_=_=_C__l2_↑__________；
(5)用 Cu 作电极电解盐酸溶液 阳极反应式：___________C_u_－__2_e_－_=_=_=__C_u_2_＋__________； 阴极反应式：___________2_H__＋_＋__2_e－_=_=__=_H_2_↑_____________； 总反应离子方程式：_____C_u_＋__2_H__＋_=_电=_=_解=_=_C__u_2_＋_＋__H_2_↑______。 (6)用 Al 作电极电解 NaOH 溶液 阳极反应式：__2_A__l－__6_e_－_＋__8_O__H_－_=_=_=_2_A__lO__－2_＋__4_H__2O____；
NaCl _2_N_a_O__H__＋__H_2_＋__C_l_2_↑___
— _增__大__
不活泼 阴极：_2_C_u_2_＋_＋__4_e_－_=_=_=_2_C__u__
放 O2 金属含 阳极：
生酸 氧酸盐，_4_O__H_－_－__4_e_－_=_=_=_2_H__2_O_＋__O__2_↑__
对点练
2．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的 Fe、Zn、Cu、
Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的
是(已知离子的氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)
()
A．阳极的电极反应式为 Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中阳极质量减少与阴极质量增加相等
C．电解后溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2＋和 Zn2＋
教材基础—自热身
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。在此过程中，_电_能转化为_化__学_能。 2．电解池 (1)概念：电解池是把_电__能转化为_化__学__能的装置。 (2)电解池的构成条件：①有外接电源；②有与_电__解__质__溶__液__ 或_熔__融__的__电__解__质__相连的两个电极；③形成闭合回路。
江苏考纲要求
1．理解电解池的工作原理，能写出简单电极反应式和电池反 应方程式。
2．认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原理， 能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
目 录
01
电解原理
02
电解原理的应用
03
多池组合及电化学计算
04
金属的腐蚀与防护
05
本讲达标检测
06
课下能力测评—查缺漏
考点1 电解原理
D．电解后电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt
题点全练—过高考
题点一 电极反应式、电解方程式的书写
1．按要求书写电极反应式和总反应式
(1)用惰性电极电解 AgNO3 溶液： 阳极反应式：________4_O_H__－_－__4_e_－_=_=_=_O_2_↑__＋__2_H__2O______； 阴极反应式：_________4_A_g_＋_＋__4_e_－_=_=_=_4_A__g_____________； 总反应离子方程式：_4_A_g_＋_＋__2_H__2O__=_电=_=_解=_=_4_A__g_＋__O_2_↑__＋__4_H_＋。
根据离子移向 阴离子移向阳极，阳离子移向阴极
根据电极产物
①阳极：电极溶解、逸出O2(或极区变酸性) 或Cl2；②阴极：析出金属、逸出H2(或极 区变碱性)
2.电解产物的分析方法 首先明确阳极材料和溶液中存在的所有离子，然后根据如 下规律分析判断。 (1)阳极：①金属活性电极：电极材料失电子，生成相应 的金属阳离子；②惰性电极：溶液中的阴离子失电子，生成 相应的单质或高价化合物(阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－ >OH－>含氧酸根离子)。 (2)阴极：溶液中的阳离子得电子，生成相应的单质或低 价化合物(阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋)。
电解质 类型
类型
电极反应式及总反应式
电解质溶 溶液 液浓度 pH
活泼金 放 H2
属无氧
阴极：_2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2_↑___ 阳极：_2_C__l－_－__2_e_－_=_=__=_C_l_2↑___