（江苏专用）2020版高考化学专题四第3讲电解池金属的腐蚀与防护学案

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1、第3讲　电解池　金属的腐蚀与防护【2020·备考】最新考纲：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。新课标要求：分析化学能与电能相互转化的原理及其在生产和生活中的应用。能依据化学变化中能量转化的原理，提出利用化学变化实现能量储存和释放的有实用价值的建议。最新考情：电解原理的考查多在填空题中，主要考查电解池中两极反应式的书写，如2017年T16(4)、2014年T20(4)、2011年T20(4)，有时也

2、在选择题某选项中出现，主要考查电解原理的应用。金属腐蚀与防护主要在选择题中某选项出现，如2017年、2015年、2013年、2012年均有涉及。预测2020年高考一是延续这种命题特点，二是关注电解原理在工业上运用的选择题。考点一　电解原理[知识梳理]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(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

3、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名师助学：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性电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组。名师助学：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、阳两极的放电顺序名师助学：①“活性电极”一般指除Pt、Au以外的金属。②最常用的放电顺序：阳极：活性电极＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞C

4、u2＋＞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。[题组诊断]　电解原理1.用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的PO以FePO4(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示。下列说法正确的是(　　)A.若X、Y电极材料连接反了，则仍可将废水中的PO除去B.X极为石墨，该电极上发生氧化反应C.电解过程中Y极周围溶液的pH减小D.电解时废水中会发生反应：4Fe2＋＋O2－4H＋＋4PO===4FePO4↓＋2H2O解析　根据题意

5、分析，X电极材料为铁，Y电极材料为石墨；若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成FePO4，A项错误；Y电极材料为石墨，该电极附近发生还原反应，B项错误；电解过程中Y极反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，H＋浓度减少，溶液的pH变大，C项错误；铁在阳极失电子变为Fe2＋，通入的氧气把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与PO反应生成FePO4，D项正确。答案　D2.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋

6、和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是(　　)A.通电后中间隔室的SO向正极迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5molO2生成解析　该装置为电解池，与电源正极相连的是阳极，阴离子向阳极迁移，OH－放电，产生H＋，SO向正极区迁移生成硫酸，溶液的pH减小，A错误；负极区发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑

7、＋2OH－，负极区溶液pH升高，钠离子移向负极区，与生成的OH－结合成NaOH，B正确，C错误；当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25molO2生成，D错误。答案　B3.可从铅蓄电池中回收铅，实现铅的再生。在工艺中得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液后生成Pb，如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.阳极区会有气泡冒出，产生O2B.一段时间后，阳极附近pH明显增大C.阴极的电极反应方程式为PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－D.Na2PbCl4浓度下降后可在阴极区加入PbO，实现电解液的继

8、续使用解析　阳极2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阳极区会有气泡冒出，产生O2，A项正确；阳极2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，一段时间后，阳极附近氢离子浓度增大，pH明显减小，B项错误；阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低，阴极的电极反应方程式为PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－，C项正确；阴极电解一段时间后溶液为HCl和N