内容正文:
第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护
必备知识·整合
化学
一、电解池和电解原理
1.电解和电解池
电
化学
2.电解原理
还原
得到
氧化
失去
(2)惰性电极电解电解质溶液的四种类型。
减小
增大
不变
加水
HCl
增大
通入HCl气体
CuCl2
加CuCl2固体
NaCl
H2O
增大
通入HCl气体
AgNO3
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。( )
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、稀硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH逐渐增大。( )
解析:(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)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。( )
解析:(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)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。( )
解析:(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。
(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:(6)在原电池和电解池装置中,电子不“下水”,离子不“上岸”。
×
×
×
×
×
√
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: ( 反应);
阴极: ( 反应)。
(2)总反应方程式: 。
氧化
还原
(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
铜
粗铜
铁
3.电冶金
[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。( )
解析:(1)阴极可用金属材料,增强电极导电性。
(2)电解精炼银时,粗银作阴极。( )
解析:(2)电解精炼时,含杂质金属作阳极。
(3)电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl2和Al2O3,也可以电解熔融的MgO和AlCl3。
( )
解析:(3)MgO熔点高,AlCl3是共价化合物,熔融不导电。
(4)由于放电顺序H+>Zn2+,不可能用Zn为阳极、Fe为阴极,在铁上镀锌。( )
解析:(4)阴极放电顺序Zn2+先于H+(水),可以用Zn为阳极、Fe为阴极,在铁上镀锌。
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×
×
×
三、金属的腐蚀与防护
1.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属跟 接触 不纯金属或合金跟
接触
本质 金属被 . 较活泼金属被 .
区别 电流产生 电流产生
联系 两者往往同时发生, 腐蚀更普遍,腐蚀速率更快
干燥气体或非电解质液体
电解质溶液
氧化
无
氧化
有微弱
电化学
2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较(以钢铁的腐蚀为例)
水膜酸性较强
水膜酸性很弱或呈中性
吸氧腐蚀
3.金属的防护
负
正
阳
阴
改变金属
材料的组成 如制成防腐的合金等
在金属表面
覆盖保护层 如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等
电化学
保护法 牺牲阳极的阴极保护法(原电池原理) 极(阳极):比被保护金属活泼的金属
极:被保护的金属设备
外加电流的阴极保护法(电解原理) 极:惰性电极
极:被保护的金属设备
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。( )
解析:(1)前者发生化学腐蚀,后者主要是电化学腐蚀。
(2)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。( )
解析:(2)铜生成碱式碳酸铜。
(3)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+。( )
解析:(3)铁失去电子生成Fe2+。
(4)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性,若镀层破损后,就完全失去了对金属的保护作用。( )
解析:(4)镀层破损后,在潮湿环境中构成原电池,锌作负极,对铁依然有一定的保护作用。
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关键能力·提升
化学
考点一 电解的工作原理
电解原理
1.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解,下列说