2019版高考化学大专题7化学反应与能量变化第三单元电解池金属的腐蚀与防护（加试）学案

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1、第三单元　电解池　金属的腐蚀与防护(加试)[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.电解池的概念b2.电解CuCl2溶液的原理及电极反应式b3.电解池的构成条件b4.原电池、电解池的判断c5.电解池的构造与工作原理b6.电解池的电极反应式与电解反应方程式b7.金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应用b8.金属腐蚀的危害a9.金属发生电化学腐蚀的基本原理c10.金属的防护b考点一　电解池的工作原理及应用(一)电解池的构成及工作原理1．概念把电能转化为化学能的装置。2．构成条件(1)有与电源相连的两个电极。(2

2、)电解质溶液(或熔融电解质)。(3)形成闭合回路。3．电极名称及电极反应式(如图)4．电子和离子的移动方向特别提醒　电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。(二)分析电解过程的思维程序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(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。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)

3、>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。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：阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋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．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

4、方程式。(三)电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)(2)总反应方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)应用氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。2．电镀下图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Ag－e

5、－===Ag＋；阴极：Ag＋＋e－===Ag。(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。3．电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。4．电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、K、Ca、Mg、Al等。(1)冶炼钠2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电极反应：阳极：2Cl－－2e－==

6、=Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－===2Na。(2)冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电极反应：阳极：6O2－－12e－===3O2↑；阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。1．[2017·浙江11月选考，30(二)]科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOH—KOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250℃和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行。请补充完整。电极反应式：________________________________________________和

7、2Fe＋3H2O＋N2===2NH3＋Fe2O3。答案　Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－2．[2015·浙江10月选考，30(2)②]单质Mg还可以通过电解熔融MgCl2得到，不能用电解MgCl2溶液的方法制备Mg的理由是_______________________________________________。答案　电解MgCl2溶液时，阴极上H＋比Mg2＋容易得电子，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以不能得到Mg单质备考导向　有关电解的原理及应用在选考中考查的较少，但个别

8、较难，涉及到电极反应、电解方程式的书写及电解原理在冶金工业中的应用等。复习时应根据考试标准既要全面，还要突出重点。题组一　分类突破电解的规律1．用分析电解过程的思维程序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)。填写表中空白：(1)电解水型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－==