内容正文:
第29讲 电解池 金属的腐蚀与防护
课程标准
1.理解电解池的工作原理,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.掌握常见离子放电顺序,熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。
4.认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
授课提示:对应学生用书第147页
考点一 电解原理
1.电解
2.电解池的组成和工作原理(用惰性电极电解CuCl2溶液)
总反应的离子方程式:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑。
3.放电顺序(一般情况下)
(1)阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
(2)阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-。
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。( )
(2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现。( )
(3)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极。( )
(4)电解稀硫酸制H2、O2时,可用不活泼的铜作阳极。( )
(5)电解CuCl2溶液时,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝色。( )
(6)电解盐酸、硫酸等溶液时,H+放电,溶液的pH均增大。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
一、电解规律
1.探究电解规律(用惰性电极电解)
(1)电解水型
①试写出电解下列溶液的电解方程式
稀硫酸:____________;
NaOH:____________;
KNO3:____________。
②分析“电解水型”的电解质包括哪些类型:__________________________________。
(2)电解电解质型
电解质溶液
HBr
CuCl2
阴极反应
①________
②________
阳极反应
③________
④________
电解反应
⑤________
⑥________
溶液复原
加⑦________
加⑧________
分析“电解电解质型”的电解质包括哪些类型:⑨________________。
(3)放H2生碱型
①电解NaCl溶液:
阴极反应:____________;
阳极反应:____________;
电解反应离子方程式:____________。
电解一段时间后,恢复NaCl溶液原状的方法:__________________。
②分析“放H2生碱型”的电解质包括哪些类型:__________________。
(4)放O2生酸型
①电解CuSO4溶液
阴极反应:____________;
阳极反应:____________;
电解反应离子方程式:____________。
电解一段时间后,CuSO4溶液恢复原状的方法____________________。
②分析“放O2生酸型”的电解质包括哪些类型:____________________。
答案:(1)①2H2O2H2↑+O2↑
2H2O2H2↑+O2↑
2H2O2H2↑+O2↑
②含氧酸、强碱和活泼金属的含氧酸盐
(2)①2H++2e-===H2↑
②Cu2++2e-===Cu
③2Br--2e-===Br2
④2Cl--2e-===Cl2↑
⑤2HBrH2↑+Br2
⑥CuCl2Cu+Cl2↑
⑦适量HBr
⑧适量CuCl2
⑨无氧酸(除HF)和不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物)
(3)①2H2O+2e-===H2↑+2OH-
2Cl--2e-===Cl2↑
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 通HCl
②活泼金属的无氧酸盐(除氟化物)
(4)①2Cu2++4e-===2Cu
2H2O-4e-===O2↑+4H+
2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 加CuO(或CuCO3)
②不活泼金属的含氧酸盐
二、电极反应式、电解方程式的书写
2.按要求书写电极反应式和总反应离子方程式:
(1)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应:____________;
阴极反应:____________;
总反应离子方程式:____________。
(2)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应:____________;
阴极反应:____________;
总反应离子方程式:____________。
答案:(1)2Cl--2e-===Cl2↑
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
(2)2A