2019届高考化学一轮复习 专题四 化学反应中的能量变化 第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护学案.doc

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1、第3讲　电解池　金属的腐蚀与防护【2019·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。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

2、2019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

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。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“活泼电极”一般指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＋＞Cu2＋＞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

4、程式。[题组诊断]　电解原理1.以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小解析　阳极上是I－放电生成I2，C项正确；阴极上H＋放电生成H2和OH－，故阴极附近溶液呈红色，阴极逸出气体，溶液的pH变大，A、B项正确，D项错误。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＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中

5、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↑＋2OH－，负极区溶液pH升高

6、，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.Cu2O是一种半导体材料，制取Cu2O的电解池如图，总反应为：2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑。下列说法不正确的是(　　)A.铜电极发生氧化反应B.铜电极接直流电源的负极C.石墨电极上产生氢气D.每生成1molCu2O时，就有2mol电子转移解析　由总反应方程式可知，该反应是不自发进行的氧化还原反应，设计成电解池。铜作阳极，发生氧化反应，A正确，B错误；石墨为阴

7、极，水中的H＋放电生成氢气，C项正确；由电子守恒可知D项正确。答案　B【归纳总结】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类型电极反应特点类别(实例)电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：4H＋＋4e－===2H2↑(或4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑)阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)强碱(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大减小加水活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4、KNO3)水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子

8、分别在两极放电无氧酸(如HCl)，除HF外电解质减小增大通氯化氢不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，电解质减小加氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)电解质和水生成新电解质减小加氧化铜或碳酸铜拓展根据以上