(配套教参)第六章 第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护-【高考领航】2024高考化学大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第3讲　电解池　金属的腐蚀与防护 复习目标 知识构建 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。 考点一　电解原理 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池：使电能转化为化学能的装置。 2．电解池的构成条件 (1)有与电源相连的两个电极。 (2)两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。 (3)形成闭合回路。 总反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑。 选择性必修1·P105“思考与讨论” 回答问题： (1)氧化反应和还原反应发生的区域？ (2)电解过程中电子流向，离子流向，电流方向？ 提示：(1)阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 (2)电子流向：电源负极→电解池阴极； 电解池阳极→电源正极。 离子流向：阳离子→电解池的阴极；阴离子→电解池的阳极。 电流方向：电源正极→电解池阳极；电解池阴极→电源负极。 4．电解时两极粒子的放电顺序 5．惰性电极电解电解质溶液的分析 (1)电解产物 (2)电解质溶液的复原 ①NaCl溶液：通入HCl气体； ②AgNO3溶液：加Ag2O固体； ③CuCl2溶液：加CuCl2固体； ④KNO3溶液：加水； ⑤CuSO4溶液：加CuO或CuCO3。 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)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。(×) (2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。(√) (3)电解盐酸、硫酸溶液等，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。(×) (4)用Cu作电极电解盐酸可发生Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑。(√) (5)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。(√) 题组一　电解的原理 1.(2020·山东卷，13)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是(　　) A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ B．电解一段时间后，阳极室的pH未变 C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移 D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 解析：D　A项，根据题图可知，a极为阳极，其电极反应式为2H2O－4e－=== 4H＋＋O2↑，正确；B、C项，阳极室产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室，阳极室pH保持不变，正确；D项，根据电极反应式：阳极反应为2H2O－4e－=== 4H＋＋O2↑，阴极反应为2H＋＋O2＋2e－===H2O2，故a极生成的O2与b极反应的O2不等量，错误。 2.(2021·海南卷)液氨中存在平衡：2NH3NH＋NH。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是(　　) A．b电极连接的是电源的负极 B．a电极的反应为2NH3＋2e－===H2↑＋2NH C．电解过程中，阴极附近K＋浓度减小 D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1∶1 解析：B　A．根据图示可知，在b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极，A错误；B．a电极上产生H2，H元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为2NH3＋2e－===H2↑＋2NH，B正确；C．电解过程中，阴极附近产生NH，使溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K＋会向阴极区定向移动，最终导致阴极附近K＋浓度增大，C错误；D．每反应产生1 mol H2，转移2 mol电子，每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，故阴极产生的H2与阳极产生的N2的物质的量之比是3∶1，D错误。 思维建模　分析电解过程的思维流程 题组二　电解的相关计算 3．以铁为阳极、铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到4 mol Fe(OH)3沉淀，此时消耗水的物质的量共为(　　) A．8 mol　　　　　　 B．9 mol C．6 mol D．10 mol 解析：D　根据铁原子守恒知，4 mol Fe(OH)3～4 mol Fe(OH)2，所以生成4 mol Fe(OH)3需要4 mol Fe(OH)2，活泼金属铁做电解池阳极时，电解氢氧化钠溶液的化学方程式为Fe＋2H2OH2↑＋Fe(OH)2，则生成4 mol Fe(OH)2需要水的物质的量为8 mol；又氢氧化亚铁不稳定，能被氧气氧化成氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，根据方程式得，生成4 mol Fe(OH)3需要水的物质的量为2 mol，所以得到4 mol Fe(