第7章 第3节 电解池 金属的腐蚀与防护（word教参）-【正禾一本通】2024高考化学高三一轮总复习高效讲义（老高考）

第三节 电解池　金属的腐蚀与防护 【备考目标】　1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式，了解电解池与原电池的异同。2.理解电解原理，掌握氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金的反应原理。3.认识金属发生电化学腐蚀的本质，知道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1　电解原理 梳理必备知识 1．电解池 (1)概念：把电能转化为化学能的装置。 (2)构成条件 ①有与直流电源相连的两个电极； ②电解质溶液(或熔融电解质)； ③形成闭合回路。 2．电解池工作原理 以惰性电极电解CuCl2溶液为例 总反应离子方程式：Cu2＋＋2Cl－_Cu＋Cl2↑。 [注意]　电解时，在外电路中有电子通过，在溶液中是靠离子定向移动导电，即电子和离子的移动遵循“电子不下水，离子不上线”。 3．电极放电顺序 (1)阴极：得电子能力强先放电，放电顺序为： Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋> H＋(H2O)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋ (2)阳极：失电子能力强先放电，若阳极是活性电极，溶液中的离子不放电，电极材料失电子 ；若阳极是惰性电极，则放电顺序如下： S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根离子＞F－ 关键能力研析 1．用惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 电解质 (水溶液) 电极反 应式 总化学方 程式或离 子方程式 电解质溶 液浓度 溶液 pH 电解质溶 液复原 电解水型 含氧酸 (如H2SO4) 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑ 2H2OO2↑＋2H2↑ 增大 减小 加H2O 强碱 (如NaOH) 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 增大 活泼金属的含氧 酸盐(如KNO3、 Na2SO4) 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑ 不变 电解电解质型 无氧酸(如HCl，除HF外) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 2HClCl2↑＋H2↑ 减小 增大 通入HCl 气体 不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2，氟化物除外) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu CuCl2_Cu＋Cl2↑ 减小 — 加CuCl2 放 H2 生碱型 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新 电解质 增大 通入HCl 气体 放 O2 生酸型 不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新 电解质 减小 加CuO 或CuCO3 　　　　　　　　　　　　　　　　 2．电解池中电极、电池反应式书写的三注意 (1)书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 (2)电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。 (3)Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋，而不是得到单质Fe。 【对点练】 1.(1)用惰性电极电解AgNO3溶液 阳极反应式：______________________________________________________________； 阴极反应式：_______________________________________________________________； 总反应离子方程式：________________________________________________________ _________________________________________________________________________。 (2)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：_______________________________________________________________； 阴极反应式：______