第4部分 专题6 第35讲 电解池 金属的腐蚀与防护(基础课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)苏教版

第35讲　电解池　金属的腐蚀与防护(基础课) 　1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。　2.了解电解原理在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。　3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 　电解原理及其规律 1．电解 使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴极、阳极引起氧化还原反应的过程。 2．电解池及其工作原理 (1)电解池：将电能直接转化为化学能的装置。 (2)电解池的组成和工作原理(惰性电极电解CuCl2溶液) 总反应的离子方程式：2Cl－＋Cu2＋Cl2↑＋Cu。 (3)放电顺序(一般情况下) ①阴极：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 ②阳极：活性电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。 　(1)活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属电极，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 (2)阴极材料若为金属电极，一般是为增强导电性，但不参与反应。 3．以惰性电极电解水溶液的有关规律 (1)电解水型——含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐 ①阴极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑， 阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑， 总方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。 ②电解质浓度变大，pH可能变大、变小或不变，可加H2O复原。 (2)电解电解质型——无氧酸(如HCl)，不活泼金属无氧酸盐(如CuCl2)，电解质浓度变小，加电解质本身复原。 (3)放H2生碱型——活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) ①阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－， 阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑， 总方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。 ②溶液pH变大，加HCl复原。 (4)放O2生酸型——不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) ①阴极反应式为2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，总方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。 ②溶液pH变小，加CuO(金属氧化物)或CuCO3复原。 　水电离出的H＋或OH－放电，一般电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。(　　) (2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。(　　) (3)电解池中的电子流向：电源负极→阴极→电解质溶液→阳极→电源正极。(　　) (4)用Cu作电极电解CuSO4溶液的阳极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。(　　) (5)用惰性电极电解NaCl和NaBr的混合液，阳极上的放电顺序为Br－、Cl－、OH－。(　　) [答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 1.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是(　　) 选项 X极 实验前U形 管中液体 通电后现 象及结论 恢复原溶液 所加物质 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 H2O B 正极 AgNO3溶液 a管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O AgOH C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 CuCl2 D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 H2O C　[A项，a管电极附近生成H＋，呈酸性，错误；B项，AgNO3溶液电解可用Ag2O复原，错误；D项，电解水使c(NaOH)增大，pH增大，错误。] 2.如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电能力顺序，都可能在阳极放电，下列分析正确的是 (　　) A．C1电极上的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ B．C1电极处溶液首先变黄色 C．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑ D．当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移(NA表示阿伏加德罗常数的值) C　[C1电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的H＋在阴极放电，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A错误；C1电极上H＋放电生成H2，C2电极与电源的正极相连，作阳极，Fe2＋的还原性强于Cl－，则依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑，故C2电极处溶液首先变黄色，B错误，C正确；电子只能通过导线传递，不