专题7 第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，苏教版）

第三单元　电解池　金属的腐蚀与防护 一、电解池和电解原理 1.电解和电解池 2.电解原理 3.电解规律 (1)电极上离子放电顺序。遵循氧化还原反应的优先规律 (2)惰性电极电解电解质溶液的四种类型。 类型 实例 电极反应式 电解对 象(短时 电解) 溶液 pH变化 出什么,加什么 溶液复原方法 电解 水型 含氧酸 H2SO4 阳极:2H2O-4e-4H++O2↑(或4OH--4e-2H2O+O2↑) 阴极:2H++2e-H2↑ 总反应:2H2O2H2↑+O2↑ 水 减小 加水 强碱 NaOH 增大 活泼金 属的含 氧酸盐 KNO3 不变 电解 电解 质型 无氧酸 (氢氟酸 除外) HCl 阳极:2Cl--2e-Cl2↑ 阴极:2H++2e-H2↑ 总反应:2H++2Cl-H2↑+Cl2↑ HCl 增大 通入HCl气体 不活泼 金属的 无氧酸 盐 CuCl2 阳极:2Cl--2e-Cl2↑ 阴极:Cu2++2e-Cu 总反应:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑ CuCl2 — 加CuCl2固体 放H2 生碱 型 活泼金 属的无 氧酸盐 NaCl 阳极:2Cl--2e-Cl2↑ 阴极:2H2O+2e-H2↑+2OH-(或2H++2e-H2↑) 总反应:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- NaCl和 H2O 增大 通入HCl气体 放O2 生酸 型 不活泼 金属的 含氧酸 盐 AgNO3 阳极:2H2O-4e-4H++O2↑(或4OH--4e-2H2O+O2↑) 阴极:4Ag++4e-4Ag 总反应:4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ AgNO3 和H2O 减小 加入Ag2O固体 [理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)电解质溶液导电、金属导电都是物理变化。(　　) (2)电解盐酸、稀硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH逐渐增大。(　　) (3)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。(　　) (4)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,加入CuCO3或Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况。(　　) (5)某些不能自发的氧化还原反应,通过电解可以实现。(　　) (6)电解过程中电子流向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极。(　　) 解析:(1)金属导电是物理变化,电解质溶液导电必然伴随得失电子,发生化学变化。 (2)电解盐酸,pH逐渐增大;电解稀硫酸实质是电解水,pH减小。 (3)用惰性电极电解CuCl2溶液,阳极产生氯气,能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。 (4)短时间内用惰性电极电解CuSO4溶液,加入CuCO3或CuO可使电解质溶液恢复到电解前的情况。 (6)在原电池和电解池装置中,电子不“下水”,离子不“上岸”。 答案:(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 二、电解原理的应用 1.电解饱和食盐水——氯碱工业 (1)电极反应。 阳极:2Cl--2e-Cl2↑(氧化反应); 阴极:2H2O+2e-H2↑+2OH-(还原反应)。 (2)总反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (3)设备装置示意图。 2.电镀和电解精炼铜——非惰性电极电解的应用 项目 阳极 电解质溶液 阴极 电极材料 电极反应 电极材料 电极反应 电镀(Fe表面镀Cu) 镀层金属(铜) Cu-2e-Cu2+ 含镀层金属阳离子(Cu2+)的盐溶液 镀件(铁) Cu2++2e-Cu 电解精炼铜 粗铜(含Zn、Fe、 Ni、Ag、Au等杂质) 不反应,沉积在电解 池底部形成阳极泥 Zn-2e-Zn2+、 Fe-2e-Fe2+、 Ni-2e-Ni2+、 Cu-2e-Cu2+(主反应) 含Cu2+的盐溶液 (精炼过程中,浓度减小) 纯铜 增加质量≠阳极减少质量 Cu2++2e-Cu 3.电冶金 项目 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 阳极:2Cl--2e-Cl2↑ 阴极:Na++e-Na 冶炼镁 　不用MgO MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 阳极:2Cl--2e-Cl2↑ 阴极:Mg2++2e-Mg 冶炼铝 不用AlCl3 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 　降低Al2O3 熔点 阳极:2O2--4e-O2↑ 可能与石墨电极反 应,电极需检查、更换 阴极:Al3++3e-Al [理解·辨析] 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。(　　) (2)电解精炼银