2019《优化指导》高考化学总复习（人教版）配套讲义：第六章+基础课3电解池金属的电化学腐蚀与防护+Word版含答案.docx

基础课3　电解池　金属的电化学腐蚀与防护明确考纲理清主干1.理解电解池的构成、工作原理及应用。2．能写出电极反应式和反应方程式。3．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。考点一　电解原理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(也叫电解槽)(1)概念：电解池是把__电__能转化为__化学__能的装置。(2)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。(3)电极名称及电极反应式(如图)(4)电子和离子的移动方向3．阴阳两极上离子放电顺序阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，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，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是特别提醒　一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)?c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。4．分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)(1)电解水型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：__4OH－－4e－===O2↑＋2H2O__阴极：__4H＋＋4e－===2H2↑__H2O__2H2OO2↑＋2H2↑__增大减小加__H2O__强碱(如NaOH)增大加__H2O__活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)不变加__H2O__电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。提示：不一定，如用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后会析出Na2SO4·10H2O晶体，剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液，此时浓度保持不变。(2)电解电解质型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原无氧酸(如HCl)，除HF外阳极：__2Cl－－2e－===Cl2↑__阴极：__2H＋＋2e－===H2↑__酸2HClH2↑＋Cl2↑减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极：__2Cl－－2e－===Cl2↑__阴极：__Cu2＋＋2e－===Cu__盐CuCl2Cu＋Cl2↑加__CuCl2__固体(3)放H2生碱型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总离子方程式电解质浓度溶液pH溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：__2Cl－－2e－===Cl2↑__阴极：__2H＋＋2e－===H2↑__水和盐2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－生成新电解质增大通入HCl气体要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？提示：不可以，电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。(4)放O2生酸型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总离子方程式电解质浓度溶液pH溶液复原不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：__4OH－－4e－===2H2O＋O2↑__阴极：__2Cu2＋＋4e－===2Cu__水和盐__2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋__生成新电解质减小加__CuO__或__CuCO3__(1)要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？为什么？加入CuCO3为什么也可复原？提示：不可以，因为电解CuSO4溶液时，尽管Cu2＋和OH－分别放电，按照电极反应式Cu2＋＋2e－===Cu、4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，氢元素变成H2O仍然留在溶液中，只有Cu析出和O2逸出，且物质的量之比为2∶1，所以要让溶液复原，需要加CuO，而不能加Cu(OH)2。加入CuCO3时，CO2变为气体逸出，相当于加的是CuO。(2)通过以上分析，电解质溶液复原应遵循什么原则？提示：电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。(3)根据金属活动顺序表，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?提示：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