1、第三节电解池金属的腐蚀与防护,考点一电解池的工作原理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_的过程。2电解池(也叫电解槽)(1)概念：电解池是把_的装置。(2)构成条件有与_相连的两个电极。_(或_)。形成_。,氧化还原反应,电能转变为化学能,电解质溶液,熔融盐,闭合回路,电源,(3)电极名称及电极反应式(如图),(4)电子和离子移动方向电子：从电源_流向电解池的_；从电解池的_流向电源的_。离子：阳离子移向电解池的_；阴离子移向电解池的_。3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
2、阴、阳两组(勿忘水溶液中的H和OH)。,负极,阴极,正极,阴极,阳极,阳极,(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。(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。,思维拓展分析用惰性电极电解下列物质的过程，并总结电解规律。,水,增大,减小,H2O,水,水,增大,增大,增大,不变,H2O,H2O,酸,盐,通入,HCl气体,CuCl2,减小,减小,增大,通入,HCl气体,加,CuO,C
3、uCO3,水和盐,水和盐,增大,减小,题组一考查电解的原理1(2013北京)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是,Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体,A,2如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是,Aa为正极、b为负极Bc为阴极、d为阳极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变,A,反思归纳注意电解过程中放电物质的分析(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
4、的放电顺序是：阳极，ClOH；阴极：AgCu2H。(3)电解水溶液时，KAl3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。,题组二考查电极反应式、电解总反应方程式的书写 3按要求书写有关的电极反应式及总方程式。(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(2)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。,4OH4e=O22H2O,4Ag4e=4Ag,4Ag2H2O通电(=)4AgO24H,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,Mg22Cl2H2O通电(=)Mg(OH)2Cl2H2,(3)
5、用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总化学方程式_。(4)用铜作电极电解盐酸溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。,Fe2e=Fe2,2H2e=H2,Fe2H2O通电(=)Fe(OH)2H2,Cu2e=Cu2,2H2e=H2,Cu2H通电(=)Cu2H2,4.以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。.用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：_。,注意问题(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱
6、电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”或“通电”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。,题组三考查电解的规律5(海南)下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2,C,6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，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是AAgNO3CuCl2Cu(NO3)2BKClNa2SO4CuSO4CCaCl2KOHNaNO3DHClHNO3K
7、2SO4,B,考点二电解原理的应用1电解饱和食盐水阳极：_，阴极：_，,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,2电镀与电解精炼铜,铜,铁,纯铜,3电冶金(1)钠的冶炼总反应：_，阴极反应：_，阳极反应：2Cl2e=Cl2(2)Mg的冶炼总反应：_ (3)Al的冶炼总反应：_,2Na2e=2Na,思维拓展1(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？(2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？提示：(1)阳极产物Cl2可以用淀粉KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。(2)防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反
8、应。,题组一电解原理在工业中的应用1利用如右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是,A氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠B铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属,D,2工业上应用电解法制备物质主要有三种：即铝的工业制备、氯碱工业、金属钠或镁的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是A电解法制镁时一般是电解熔融态的氯化镁，但也可用其相应的盐，如熔融态的碳酸镁B电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C在氯碱工
9、业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl失电子,B,B,方法规律电解池中相关量的计算电解池中相关量的计算主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。,考点三金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的本质金属原子_变为_，金属发生_。2金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀,失去电子,金属阳离子,氧化反应,非金属单质直接,电解质溶液,有微弱,无,氧化,电化学,(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀-以钢铁的腐蚀为例进,水膜酸性较强,(pH4.
10、3),水膜酸性很弱或呈中性,吸氧腐蚀,铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈)(3x)H2O。3金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的保护法_原理a_：比被保护金属活泼的金属；b_：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法_原理a阴极：被保护的金属设备；b._：惰性金属。,原电池,负极,正极,阳极,电解,(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。,思维拓展(1)铝在空气中易生成氧化膜而被腐蚀，该过程属于化学腐蚀还是电化学腐蚀？(2)钢铁发生电化学腐蚀时，负极
11、铁失去电子生成Fe2还是Fe3？提示：(1)化学腐蚀。铝与空气中的氧气直接反应生成氧化铝，未产生电流，不是电化学腐蚀。(2)生成Fe2。,题组一考查金属腐蚀的快慢1如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为,ABCD,C,2相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是,C,反思归纳金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。,题组二考查金属的防护3(北京)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块,A,4(山东)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是,A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的,B,
