《高考復(fù)習(xí)方案》高考化學(xué)（全國卷人教）一輪復(fù)習(xí)聽課手冊第6單元化學(xué)反應(yīng)與能量第24講電解池　金屬腐蝕與防護Word版無答案

《《高考復(fù)習(xí)方案》高考化學(xué)（全國卷人教）一輪復(fù)習(xí)聽課手冊第6單元化學(xué)反應(yīng)與能量第24講電解池　金屬腐蝕與防護Word版無答案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《高考復(fù)習(xí)方案》高考化學(xué)（全國卷人教）一輪復(fù)習(xí)聽課手冊第6單元化學(xué)反應(yīng)與能量第24講電解池　金屬腐蝕與防護Word版無答案（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第24講　電解池　金屬腐蝕與防護 考綱要求 1.了解電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 2．理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。 考點一　電解原理 　知識歸納　 1．電解原理 (1)概念：電解池是把________轉(zhuǎn)化為________的裝置。 (2)電解池的構(gòu)成條件 ①有外接電源； ②有與電解質(zhì)溶液相連的兩個________； ③形成________回路。 (3)電解池中電子和離子的移動 ①電子：從電源________流出后，流向電解池________；從電解池的________流向電源的正極。 ②離子：陽離子移向電解

2、池的________，陰離子移向電解池的________。 (4)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)： 總反應(yīng)方程式：_______________________________________________________________。 2．分析電解過程的思維程序 (1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。 (2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子，并分成陰、陽離子兩組(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出陰極、陽極離子的放電順序 陰極陽離子的放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>A

3、l3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 陽極陰離子的放電順序：活潑電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。 (4)分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。 — (5)最后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。 3．以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律 (續(xù)表) 類型 實例 電極反應(yīng)特點 電解質(zhì) 濃度 pH 電解質(zhì)溶 液復(fù)原 放H2 生堿型 NaCl 陰極：H2O放H2生堿 陽極：電解質(zhì)陰離子放電 生成新 電解質(zhì) 增大 通氯化氫 放O2 生酸型 CuSO4 陰極：電解質(zhì)陽離子放電

4、陽極：H2O放O2生酸 生成新 電解質(zhì) 減小 加氧化銅 ■ 判斷思考 1．判斷正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”) (1)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程(　　) (2)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實現(xiàn)(　　) (3)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色(　　) (4)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH逐漸增大(　　) (5)電解時，電解液中陽離子移向陽極，發(fā)生還原反應(yīng)(　　) (6)電解硫酸鈉溶液一段時間，可向電解液中加適量水以恢復(fù)到原濃度(　　) (7)電解硫酸銅溶液一段時間，為復(fù)原可加適量Cu

5、(OH)2(　　) 2．寫出下列相關(guān)的電極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式： 陽極反應(yīng)方程式 陰極反應(yīng)方程式 總反應(yīng)方程式 用惰性電極電解AgNO3溶液 用惰性電極電解MgCl2溶液 用鐵作電極電解NaCl溶液 用銅作電極電解鹽酸 　典型例題　 圖6-24-1 1 2015·四川卷] 用如圖6-24-1所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是(　　) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2

6、e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 2 圖6-24-2為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進入熔融鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是(　　) 圖6-24-2 A．陽極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B．陰極的電極反應(yīng)式為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－ C．通電后，O2－、Cl－均向陰極移動 D．石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化

7、 規(guī)避電解池中方程式書寫的3個易失分點 (1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時，弱電解質(zhì)要寫成化學(xué)式。 (2)要確保兩極得失電子數(shù)目相等，且注明條件“電解”。 (3)電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電(電鍍鋅時除外)。 ■ 變式訓(xùn)練 1．2015·福建卷] 某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如圖6-24-3所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是(　　) 圖6-24-3 A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能 B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 C

8、．每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原 D．a(chǎn) 電極的反應(yīng)為3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O 2．某小組利用如圖6-24-4裝置進行電化學(xué)實驗，下列實驗操作及預(yù)期現(xiàn)象正確的是(　　) 圖6-24-4 A．X和Y與電流表連接，電子由Cu極流向Zn極 B．X和Y與電流表連接，將Zn換成Fe測得電流更大 C．X和Y分別與電源“－”“＋”極相連，Cu極質(zhì)量減輕 D．X和Y分別與電源“－”“＋”極相連，Zn極質(zhì)量減輕 考點二　電解原理的應(yīng)用 　知識歸納　 1．電解飽和食鹽水 — 2．電解精煉銅 — 3．電鍍銅 — 4．電解冶煉鈉

9、 — ■ 判斷思考 1．判斷正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”) (1)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3(　　) (2)若把Cu＋H2SO4,ＦCuSO4＋H2↑設(shè)計成電解池，應(yīng)用Cu作陽極(　　) (3)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料(　　) (4)在鍍件上電鍍銅時，鍍件應(yīng)連接電源的正極(　　) (5)電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(　　) (6)陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na＋)通過，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過(　　) 2．電鍍銅時，Cu2＋濃度如何改變

10、？電解精煉銅時，CuSO4溶液的濃度是否改變？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　典型例題　 3 雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖6-24-5所示，利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉，并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是(　　) 圖6-24-5 A．a(chǎn)氣體為氫氣，b氣體為氧氣 B．A溶液為氫氧化鈉，B溶液為硫酸 C．c隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜 D．該電解反應(yīng)的總方程式可以表示為2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4Na

11、OH＋O2↑＋2H2↑ 4 鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置(如圖6-24-6所示)，電解液為溴化鋅水溶液，電解液在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法正確的是(　　) 圖6-24-6 A．充電時電極b連接電源的正極 B．放電時正極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋ C．陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng) D．充電時左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大 ■ 變式訓(xùn)練 圖6-24-7 1．電解裝置如圖6-24-7所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。已知：3I2＋6OH－

12、===IO＋5I－＋3H2O。下列說法不正確的是(　　) A．右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含有IO C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：KI＋3H2O===KIO3＋3H2↑ D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變 2．1 L某溶液中含有的離子如下表： 離子 Cu2＋ Al3＋ NO Cl－ 物質(zhì)的量濃度(mol/L) 1 1 a 1 用惰性電極電解該溶液，當電路中有3 mol e－通過時(忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，下列說法正確的是(　　

13、) A．電解后溶液呈酸性 B．a(chǎn)＝3 C．陽極生成1.5 mol Cl2 D．陰極析出的金屬是銅與鋁 電解的計算類型與方法 考點三　金屬的腐蝕與防護 　知識歸納　 1．化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較 金屬腐蝕 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 條件 金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng) 不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生________反應(yīng) 區(qū)別 ________電流產(chǎn)生 ________微弱電流產(chǎn)生 實質(zhì)與聯(lián)系 (1)實質(zhì)都是________失去電子被氧化而損耗； (2)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生，但___________________________

14、_____________________________________________ ________________________________________________________________________更普遍、危害性更大、腐蝕速率更快 2.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕 類型 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 水膜性質(zhì) ________ ________ 負極反應(yīng) __________________________ 正極反應(yīng) __________________ __________________ 總反應(yīng) __________________

15、 __________________ 其他反應(yīng) 及產(chǎn)物 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 普遍性 ________更普遍 3.金屬的防護 (1) (2)其他：改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)和金屬表面外加保護層。 ■ 判斷思考 1．判斷正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”) (1)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕(　　) (2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物(　　) (3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋(　　) (4)鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比鍍銅前更容易生銹(　

16、　) (5)在潮濕空氣中，鋼鐵表面形成水膜，金屬發(fā)生的一定是吸氧腐蝕(　　) (6)外加電流的陰極保護法是將被保護金屬接在直流電源的正極(　　) (7)在船體外嵌入鋅塊，可以減緩船體的腐蝕，屬于犧牲陰極的保護法(　　) 圖6-24-8 2．如圖6-24-8所示，甲、乙兩支試管中各放一枚鐵釘，甲試管中為NH4Cl溶液，乙試管中為NaCl溶液，數(shù)天后導(dǎo)管中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ___________________________________

17、_____________________________________， 甲中正極反應(yīng)為________________________________________________________________________， 乙中正極反應(yīng)為________________________________________________________________________。 試管中殘留氣體平均相對分子質(zhì)量的變化為甲________；乙________(填“增大”“減小”或“不變”)。 　典型例題　 圖6-24-9 5 2015·上海卷] 研究電化學(xué)腐蝕及

18、防護的裝置如圖6-24-9所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．d 為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑ 6 下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A．在酸性環(huán)境下，鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕 B．金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子被還原的過程 C．輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護法 D．銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應(yīng)為 Fe－3e－===Fe3＋，繼而形成鐵銹 金屬腐蝕快慢的六個規(guī)律

19、 (1)在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞應(yīng)用原電池原理有保護措施的腐蝕＞應(yīng)用電解原理有保護措施的腐蝕?；螂娊獬仃枠O＞原電池負極＞化學(xué)腐蝕＞原電池正極＞電解池陰極。 (2)同一種金屬在同濃度的不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序：強電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。 (3)對于活動性不同的兩種金屬的合金，活動性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越快，活潑金屬腐蝕越快。 (4)對于同一電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快(除鈍化外)。 (5)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢。 (6)不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中腐蝕速率遠大于在干

20、燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。 ■ 變式訓(xùn)練 1．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(　　) A．水中的鋼閘門連接電源的負極 B．金屬護攔表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊 2．用圖6-24-10裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是(　　) 圖6-24-10 A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕 B．一段時間后，a管液面高于b管液面 C．a(chǎn)處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小 D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe－2e－===Fe2＋ 1．同學(xué)組裝了圖6-24-11所示的

21、電化學(xué)裝置，電極材料Ⅰ～Ⅳ均為石墨，閉合K后，下列敘述正確的是(　　) 圖6-24-11 A．電子流動方向：電極Ⅳ→Ⅰ B．電極Ⅱ電極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．電極Ⅲ發(fā)生還原反應(yīng) D．電極Ⅳ附近觀察到黃綠色氣體 2．下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(　　) A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B．NaOH、CuSO4、H2SO4 C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 圖6-24-12 3．圖6-24-12裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4久置的雨水和生鐵片。

22、實驗時觀察到：開始時導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管內(nèi)液面。下列說法正確的是(　　) A．生鐵片中的碳是原電池的陽極，發(fā)生還原反應(yīng) B．雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕 C．墨水回升時，碳電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支試管中溶液pH逐漸減小 圖6-24-13 4．圖6-24-13中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol·L－1AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則： (1)電源E為____

23、____極，F(xiàn)為________極。 (2)A極的電極反應(yīng)式為__________________________，析出物質(zhì)________mol。 (3)B極的電極反應(yīng)式為__________________________，析出氣體________mL(標準狀況)。 (4)C極的電極反應(yīng)式為__________________________，析出物質(zhì)________mol。 (5)D極的電極反應(yīng)式為__________________________，析出氣體________mL(標準狀況)。 (6)甲燒杯中滴入石蕊試液，________附近變紅，如果繼續(xù)電解，在甲燒杯中最終得到________溶液。