高考化学一轮 9.2 电解池 金属的电化学腐蚀与防护精品复习学案.doc

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1、第二节电解池金属的电化学腐蚀与防护【高考目标导航】考纲导引考点梳理1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。1.电解原理2.电解原理的应用3.金属的腐蚀与防护。【基础知识梳理】一、电解原理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．2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置．3．电解池的工作原理以电解CuCl2溶液为例(1)电极名称和电极反应与电源正极相连的为阳极，

2、发生氧化反应，电极反应式2Cl－－2e－===Cl2↑电解与电源负极相连的为阴极，发生还原反应，电极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu(2)总反应方程式：Cu2++2Cl-====Cl2↑+Cu21世纪教育网二、电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应：阳极2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑(2)总反应方程式：电解2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。2．电镀铜或电解精炼铜(1)两极材料：待镀金属或精铜做阴

3、极，镀层金属或粗铜做阳极。(2)电极反应：阳极：Cu—2e-==Cu2+阴极：Cu2++2e-==Cu3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)电解⑴电极反应：阳极：2Cl-—2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+Cl2↑⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。三、金属的腐蚀与防护1．金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与干燥气体或非电解质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触特点[来源:21世纪教育网]无电流产生有电流产生本质金属失电子变成金属阳离子而

4、被氧化（M—ne-==Mn+）21世纪教育网[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]金属被氧化的过程较活泼的金属被氧化的过程相互关系两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 析氢腐蚀吸氧腐蚀条件金属在较强的酸性溶液中金属在中性或酸性很弱的溶液中电极反应负极(Fe)：Fe－2e－＝Fe2＋正极(C)：2H＋＋2e－＝H2↑负极(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋正极(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－发生情况相对较少腐蚀速

5、率一般较快非常普遍腐蚀速率一般较慢联系两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主3.金属的防护(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。(2)电化学防护①牺牲负极的正极保护——原电池原理正极：被保护的金属设备。负极：比被保护的金属活泼的金属。②外加电流的阴极保护——电解原理阴极：被保护的金属设备。阳极：惰性电极(3)添加缓蚀剂。【要点名师透析】一、电极产物的判断及有关反应式的书写原电池的两极称为正、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。(原电池的正

6、、负极在内电路中有时也分别称为阴极、阳极)电解池的两极称为阴、阳极，是由外接电源决定。无论是原电池还是电解池，阳离子总是向阴极移动，阴离子总是向阳极移动。1．电极产物的判断阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非

7、惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。2．电极方程式、电解方程式的书写书写电解反应的一般步骤是：以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。第一步：明确溶液中存在哪些离子溶液中的阳离子：Cu2＋、H＋，阴离子：OH－、SO。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序

8、阴极：Cu2＋>H＋阳极：OH－>SO第三步：写电极反应式和总的电解方程式阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋使得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋(离子方程式)或2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。[注意]①上述例子中的电极若换成铜棒，阳极电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋，阴极电极反应式不变。②电极反应式的书写要以