江苏省高考化学专题6化学反应与能量变化第19讲电解池金属的电化学腐蚀与防护讲义（含解析）苏教版

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1、第19讲　电解池　金属的电化学腐蚀与防护考纲要求　1.理解电解池的工作原理，能写出简单电极反应和电池反应方程式。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。考点一　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CuCl2溶液为例)总反应式：CuCl2Cu＋C

2、l2↑(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＋>Cu2＋>H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋

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类型实例电极反应特点或反应式电解产物溶液pH变化溶液复原电解水型含氧酸H2SO4溶液中的H＋和OH－分别在阴阳两极放电：阴极：____________阳极：____________H2O2强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐KNO3电解电解质型无氧酸(氢氟酸除外)HCl电解质电离的阴阳离子分别在两极放电：阳极：____________H2　Cl2不活泼金属的无氧酸盐CuCl2Cu　Cl2放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阴极水电

4、离的H＋放电，阳极电解质电离的阴离子放电阴极：____阳极：____放氧生酸性不活泼金属的含氧酸盐AgNO3阳极水电离的OH－放电，阴极电解质的阳离子放电阴极：____________Ag阳极：____答案　4H＋＋4e－===2H2↑　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　减小　增大　不变　水　2Cl－－2e－===Cl2↑　增大　HCl　CuCl2　H2(或H2、NaOH)　Cl2　增大　HCl　Ag＋＋e－===Ag　O2　减小　Ag2O(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(√)(2)某些不能自发进行的氧化还原反应

5、，通过电解可以实现(√)(3)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(×)(4)电解稀硫酸制H2、O2时，可用不活泼的铜作阳极(×)(5)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(×)(6)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH均增大(×)1.根据金属活动性顺序表，Cu和稀H2SO4不反应，怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4反应产生H2?答案　Cu作阳极，C作阴极，稀H2SO4作电解质溶液，通入直流电就可以实现该反应。电解反应式为阳极：Cu－2e－===Cu2＋，阴极：2H＋＋2e－==

6、=H2↑。总反应式：Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑。2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98gCu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？答案　4NA解析　方法一：98gCu(OH)2的物质的量为1mol，相当于电解了1mol的CuSO4后，又电解了1mol的水，所以转移的电子数为2NA＋2NA＝4NA。方法二：可以认为整个电路中转移的电子数与Cu(OH)2的O2－失电子数相等，共4NA。题组一　电解规律及电极产物的判断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

7、的pH依次为升高、不变、降低的是(　　)A.AgNO3　CuCl2　Cu(NO3)2B.KCl　Na2SO4　CuSO4C.CaCl2　KOH　NaNO3D.HCl　HNO3　K2SO4答案　B解析　由电解电解质溶液的四种类型可知：类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2HCl升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH升高HNO3降低2.以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)A.阴极附近溶液

8、呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小答案　D解析　以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是H