专题19 电解池、金属的腐蚀与防护-2021年领军高考化学一轮递进式复习讲义

『递进式』进阶19——电解池、金属的腐蚀与防护 “递进式”进阶（step by step）：感知高考核心知识变式再现深度理解真题回访 ◆感知高考 1. [2020·新课标Ⅰ]科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 下列说法错误的是 A. 放电时，负极反应为 B. 放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol C. 充电时，电池总反应为 D. 充电时，正极溶液中OH−浓度升高 2. [2020·山东（新高考）13]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是 A. 阳极反应 B. 电解一段时间后，阳极室的pH未变 C. 电解过程中，H+由a极区向b极区迁移 D. 电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 ◆核心知识 1.电解池的构成条件 (1)有与 相连的两个电极。 (2) (或 )。 (3)形成 。 2. 原电池、电解池的判定 ⑴电解：在 作用下，在两个电极上分别发生 和 的过程。 电解池： 转化为 的装置。 ⑵先分析有无外接电源：有外接电源者为 ，无外接电源者可能为 ；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。 3.利用电解的思维程序，分析电解的规律（填写表中空白——用惰性电极电解）： （1）电解水型 电解质(水溶液) 电极反应式 电解物质 总化学方程式 电解质浓度 溶液pH 溶液 复原 ①含氧酸(如H2SO4) 阳极： 阴极： 2H2OO2↑＋2H2↑ ②强碱(如NaOH) ③活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4) （2）电解电解质型 电解质(水溶液) 电极反应式 电解物质 总化学 方程式 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 ①无氧酸(如HCl)，HF除外 阳极： 阴极： 2HClH2↑＋Cl2↑ ②不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，氟化物除外 阳极： 阴极： CuCl2Cu＋Cl2↑ （3）放H2生碱型 电解质 (水溶液) 电极反应式 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： 阴极： 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新电解质 （4）放O2生酸型 电解质 (水溶液) 电极反应式 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： 阴极： 2Cu2＋＋2H2O 2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电解质 【易混易错】电解质复原措施探究 (1)要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？ (2)要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？ (3)若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98 g Cu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？ (4)通过以上分析，电解质溶液复原应遵循什么原则？ 4.电解原理在工业生产中的应用 （1）电解饱和食盐水 电极反应 阳极反应式： ( 反应) 阴极反应式： ( 反应) 总反应方程式： 应用：氯碱工业制 、 和 。 （2）电镀 如图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： ①镀件作阴极，镀层金属银作阳极。 ②电解质溶液是 。 ③电极反应： 阳极： ；阴极： 。 ④特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 （3）电解精炼铜（主要杂质锌、镍、铁、银、金）