内容正文:
第23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。
考点一 电解原理
授课提示:对应学生用书第204页
1.电解
2.电解池的组成和工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)
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:氧化性强的先放电,放电顺序(与电极材料无关):
(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,放电顺序为
(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,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,H+放电,溶液的pH均增大。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
关键点1 电解原理
1.以石墨为电极,电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH变小
解析:以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C正确;由于电解产物有KOH生成,所以溶液的pH逐渐增大,D错误。
答案:D
2.用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装
置
现
象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不正确的是( )
A.a、d处:2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.b处:2Cl--2e-===Cl2↑
C.c处发生了反应:Fe-2e-===Fe2+
D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
解析:根据a、d处试纸变蓝,可判断a、d两点都为电解池的阴极,发生的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,A选项正确;b处变红,局部褪色,说明b为电解池的阳极,2Cl--2e-===Cl2↑,氯气溶于水生成盐酸和次氯酸:Cl2+H2OHCl+HClO,HCl溶液显酸性,HClO具有漂白性,Cl2既没有酸性又没有漂白性,所以与Cl2的产生与b处现象没有直接关系,B选项不正确;c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,发生的电极反应为Fe-2e-===Fe2+,C选项正确;实验一中ac形成电解池,db形成电解池,所以实验二中也形成电解池,铜珠的左端为电解池的阳极,铜失电子生成铜离子,m、n是铜珠的右端,为电解池的阴极,开始时产生气体,后来铜离子移到m处,m处铜离子得到电子生成单质铜,故D选项正确。
答案:B
关键点2 电极反应式、电解方程式的书写
3.(1)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式:______________________________________________________;
阴极反应式:______________________________________________________;
总反应离子方程式:________________________________________________。
(2)用铁做电极电解NaCl溶液
阳极反应式:______________________________________________________;
阴极反应式:______________________________________________________;
总反应离子方程式:________________________________________________。
(3)用Al做电极电解NaOH溶液
阳极反应式:______________________________________________________;
阴极反应式:________________________________________________