寒假作业09 电解池 金属的腐蚀与防护-【寒假分层作业】2024年高二化学寒假培优练（人教版2019）

限时练习：60min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业09 电解池 金属的腐蚀与防护 考点一 电解原理 1．电解 使 通过电解质溶液(或熔融电解质)，而在阳极、阴极引起 反应的过程叫电解。 2．电解池 （1）定义：将 能转化为 能的装置。 （2）电解池工作原理示意图： （3）电极名称与电极反应： 阳极：与电源 相连，溶液中 离子移向此极， 电子，发生 反应。 阴极：与电源 相连，溶液中 离子移向此极， 电子，发生 反应。 （4）电子和离子移动方向： ①电子：电源 极→导线→电解池的 极；电解池的 极→导线→电源的 极。 ②离子： 离子移向电解池的 极； 离子移向电解池的 极： 3.电极反应规律 （1）阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋…… （2）阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。 4.用惰性电极电解电解质溶液的类型 电解质及类别 电极反应式 电解物质 pH变化 溶液复原方法 电解水型 H2SO4含氧酸 阳极： 阴极：： NaOH强碱 Na2SO4活泼金属的含氧酸盐 电解 电解 质型 HCl无氧酸 阳极：： 阴极：： CuCl2不活泼金属的无氧酸盐 阳极：： 阴极：： 放H2 生碱 型 NaCl活泼金属的无氧酸盐 阳极：： 阴极：： 放O2 生酸 型 CuSO4不活泼金属的含氧酸盐 阳极：： 阴极：： 考点二 电解原理应用 1．电解饱和食盐水 （1）原理 ①通电前，氯化钠溶液中含有的离子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。通电时，移向阳极的离子是 ，移向阴极的离子是 。 ②阳极反应式为 ；阴极反应式为 ；因H＋放电，促进了水的电离，使阴极区溶液显碱性。 ③电解的总反应式 化学方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 （2）氯碱工业生产流程： ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量。 2.电镀 （1）电镀的概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 （2）某电镀铜实验装置(电镀池)如图所示。 ①铜片为 金属，与直流电源的 极相连，作 极；铁件为 金属，与直流电源的 极相连，作 极； 硫酸铜溶液为电镀液，含有 金属离子。 ②阳极反应式为 ；阴极反应式为 。 ③可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜，铜片不断溶解。 ④硫酸铜溶液浓度的变化是不变。 3.电解精炼铜 （1）装置与原理 阳极材料用 铜，阴极材料用 铜，电解质溶液用硫酸酸化的 溶液。 阳极反应式为 、 、 等；阴极反应式为 。 （2）电解特点 电解结束后，阳极泥中含有 等，电解质溶液中的金属阳离子有Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋、Cu2＋，阴极得到 铜。 4.电冶金 （1）金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程，从它们的化合物中还原出来。如Mn＋＋ne－=M。 （2）电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。 如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠： 阳极反应式为2Cl－－2e－==Cl2↑； 阴极反应式为 ； 总反应方程式为 。 考点三 金属的腐蚀与防护 一