27 专题六 考点3 电解原理及金属的防护（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

考点3　电解原理及金属的防护 1．基于电解池模型，掌握其工作原理 2．判断电解池的阴、阳极的方法 3．正确判断电解池的电极反应及产物 (1)阳极产物的判断首先看电极，若为活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极本身溶解；若为惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2-＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。 (2)阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断：Ag＋＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H＋(酸)＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞H＋(水)。 微点拨：①铁作阳极时，发生氧化反应生成Fe2+而溶解，不是Fe3+；②电解时，溶液中Fe3+发生还原反应，一般生成Fe2+。 4．了解钢铁的两种电化学防护方法 牺牲阳极的 阴极保护法 外加电流的 阴极保护法 原理 图示 原理 分析 利用原电池原理，被保护金属作正极，受到保护 利用电解原理，将被保护金属与电源的负极相连，作电解池的阴极，受到保护 (电解原理及其应用) 　(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K＋抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．析氢反应发生在IrOx-Ti电极上 B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极 C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O D．每转移1 mol电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况) C　解析：根据电还原CO2可知IrOx-Ti电极为电解池阳极，Cu电极为电解池阴极。析氢反应发生在阴极(Cu电极)上，A错误；质子交换膜只允许两极区转移H＋，B错误；2O2CH4，结合H2SO4溶液和电荷守恒可知阴极反应有2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，C正确；阳极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，转移1 mol电子，生成5.6 L O2(标准状况)，D错误。 　(2022·广东卷)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中(　　) A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2+ B．阴极上Al被氧化 C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等 C　解析：阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误；Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误；阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移守恒及元素原子守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。 　(2023·浙江6月选考卷)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　　) A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 B　解析：电极A上氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，A正确；电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，C正确；改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，D正确。 (金属的电化学防护) 　(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　) A．加入AgNO3溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成 D　解析：氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，A错误；淀粉碘化钾溶液可检验氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，B错误；KSCN溶液可检验Fe3+的存在，上述现象中不会出现Fe3+，无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，C错误；K3[Fe(CN)6]是用于检验Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成Fe2+，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，D正确。 　(2023·辽宁鞍山一模)点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀