2026年高考化学一轮复习知识清单+电解池+金属的腐蚀与防护(解析版).docx
2026高考化学复习知识清单19电解池金属的腐蚀与防护
知识点01电解池的工作原理
知识点02电解原理的应用
知识点03金属的腐蚀与防护
知识点01电解池的工作原理
1.电解和电解池
(1)电解:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池:将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。
(3)电极名称及反应类型
阴极:与电源负极相连的电极,发生还原反应;
阳极:与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
(4)电解池的构成条件
①直流电源;②两个电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
2.电解池的工作原理
接通外界电源后,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,然后电解质溶液中的阴、阳离子发生定向移动形成内电路,电子再从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。
(1)与电源正极相连的电极为阳极,阳极发生氧化反应;与电源负极相连的电极为阴极,阴极发生还原反应。
(2)电子流向:负极→阴极、阳极→正极。
(3)离子的移动方向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
3.电解规律
(1)阳极产物的判断
①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序:
活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。
①若金属阳离子(Fe3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H+放电,则得到H2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。
(3)惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)
4.电解后电解质溶液的复原
需加适量的某物质,该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。例如惰性电极电解CuSO4溶液,要恢复原溶液的浓度,可向电解后的溶液中加入CuO,也可以加入CuCO3,但不能加入Cu(OH)2,因为Cu(OH)2与生成的H2SO4反应后使水量增加。使电解后的溶液恢复原状的方法:先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如:
①NaCl溶液:通HCl气体(不能加盐酸);
②AgNO3溶液:加Ag2O固体(不能加AgOH);
③CuCl2溶液:加CuCl2固体;
④KNO3溶液:加H2O;
⑤CuSO4溶液:加CuO或CuCO3[不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。
(1)电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色(×)
错因:Cl2在阳极生成。
(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(√)
(3)电解盐酸、硫酸溶液等,H+放电,溶液的pH逐渐增大(×)
错因:电解盐酸,pH变大;电解硫酸溶液,实际是电解水,pH变小。
(4)用Cu作电极电解盐酸可发生Cu+2H+eq\o(=====,\s\up7(电解))Cu2++H2↑(√)
(5)电解池中的氧化反应和还原反应不一定同时发生(×)
错因:电解池中的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,二者同时进行。
(6)阳极失去的电子经过直流电源,流向阴极(×)
错因:阳极失去的电子流向直流电源的正极,电子不能通过直流电源内部的离子导体,直流电源的负极失去电子流向阴极。
(7)电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质(√)
提示:电解质溶液、熔融状态的电解质、固体电解质均是离子导体。
(8)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应(√)
提示:电解池中的阳极和直流电源中的负极均失去电子。
(9)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑能设计成电解池(√)
提示:电解池是把电能转化为化学能,所以不论自发、不自发进行的氧化还原反应理论上均可设计成电解池;如用Zn作阳极、惰性电极作阴极,电解硫酸溶液,电池反应即为上述反应。
(10)阳极不管是什么材料,电极本身都不反应(×)
错因:阳极如果是活性电极,电极本身参加反应。
(11)用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后,加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态(×)
错因:电解饱和食盐水,两极产生H2和Cl2,因此通入HCl气体即可使电解质溶液恢复到电解前的状态。
(12)电解池工作时电子从电源的负极流出,流入阴极通过溶液到阳极,然后从阳极流出,流回电源正极(×)
错因:电子不能通过电解质溶液。
一、电解池的工作原理
(1)如图所示为一电解池装置,