内容正文:
第20讲 电解池 金属的腐蚀与防护
1.了解电解池的工作原理。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质。
4.知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。
内容要求
一、电解池
1.概念:将 转化为 的装置。
2.构成条件及工作原理
知识点1 电解原理
电能
化学能
正极
氧化反应
负极
还原反应
正
负
二、电解规律(阳极为惰性电极)
放H2生
碱型 阴极:放出H2生成碱
阳极:电解质阴离子放电 NaCl 电解
质和水 生成新
电解质 增大 通氯化氢
放O2生
酸型 阴极:电解质阳离子放电
阳极:放出O2生成酸 AgNO3 电解
质和水 生成新
电解质 减小 加氧化银
1.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。( )
√
3.用惰性电极电解NaCl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.用惰性电极电解盐酸、硫酸溶液等,H+放电,溶液的pH均逐渐增大。( )
6.用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,加入Cu(OH)2或CuO均可使电解质溶液恢复到电解前的状况。( )
7.用惰性电极电解Na2SO4溶液和Na2CO3溶液的过程中pH均不变。( )
√
×
×
√
×
×
题点一 电解原理及规律
D
B
题点二 电解池电极反应式的书写
3.按要求书写电极反应式。
(1)KIO3可采用“电解法”制备,装置如图所示。
电解时阴极的电极反应式为 ;电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是 。
3.按要求书写电极反应式。
(2)用NaOH溶液吸收SO2后,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图所示。电极A接电源 极,电解时阴极的电极反应式为 。
3.按要求书写电极反应式。
(3)以MnSO4溶液为原料可通过电解法制备超级电容器材料MnO2,其装置如图所示。
则电解过程中阳极的电极反应式为 ,电解一段时间后,阴极溶液中H+的物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
3.按要求书写电极反应式。
(4)电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为 ,阴极产生的物质A的化学式为 。
电解池电极反应式的书写步骤
一、电解饱和食盐水
1.反应原理
(1)电极反应。
阳极: (反应类型: 反应);
阴极: (反应类型: 反应)。
知识点2 电解原理的应用
氧化
还原
2.反应装置
阳离子交换膜的作用:①只允许阳离子通过,能阻止阴离子和气体通过;②将电解槽隔成阳极室和阴极室。
二、电镀铜与电解精炼铜
1.电镀铜
铜
镀件
含镀层金属阳离子(Cu2+)
2.电解精炼铜
粗铜
纯铜
说明:(1)电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极——阳极;电极质量增加的电极必为阴极,即溶液中的金属阳离子得电子变成金属沉积在阴极上。
(2)电镀的特点是“一多、一少、一不变”:一多是指阴极上有镀层金属沉积,一少是指阳极上有镀层金属溶解,一不变是指电解质溶液的浓度不变。
(3)电解精炼铜时由于阳极发生多个反应,阴极增加的质量不等于阳极减少的质量,并且溶液中c(Cu2+)减小。
三、电冶金
项目 总反应 阳极、阴极反应
冶炼钠 . .
冶炼镁 . .
冶炼铝 . .
(1)由于AlCl3为共价化合物,熔融状态下不导电,所以用电解法冶炼铝时,电解的是熔点很高的氧化铝。
(2)为降低Al2O3的熔化温度,加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)。
(3)电解过程中,阳极生成的氧气与石墨电极反应,所以石墨电极需不断补充。
1.电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。( )
2.氯碱工业中用阳离子交换膜能够阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应。( )
3.电解精炼铜时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。( )
4.在镀件上电镀银时,镀件与电源的正极连接。( )
5.电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变。( )
×
√
√
×
×
题点一 金属冶炼、电镀
1.用电