第21课 电解 金属的腐蚀与防护-2026年高考化学一轮复习课件（上海专用）

第21课 电解 金属的腐蚀与防护 《范汝广说化学》编写 1 核心知识点一 电解原理 核心知识点二 电解原理的应用 核心知识点三 金属的腐蚀与防护 2 核心知识点一 电解原理 一、 电解池模型 以电解 溶液（惰性电极）为例： 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 3 二、 电解规律 1.在惰性电极、、石墨 上的离子放电顺序 （1） 阳极：活泼电极 含氧酸根离子。 （2） 阴极：（酸） （水） 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 4 2.用惰性电极电解电解质溶液的四种类型 3.大多数复杂的电解反应，可以通过题目的信息来确认反应物及产物。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 5 例1 用石墨作电极电解溶有物质的量之比为的和 的水溶液。根 据反应产物，电解可明显分为三个阶段，下列叙述正确的是_____。（双选） BC A.电解的第一阶段为电解水 B.阳极先逸出氯气后逸出氧气 C.阴极逸出氢气 D.电解过程中溶液的不断增大，最后 为7 [解析] 电解此混合溶液时，在阳极，负离子放电的先后顺序为、 、 ，阴极上一直是 放电，所以整个电解过程分三个阶段：第一阶段，放 电离子分别是和，相当于电解溶液；第二阶段，放电微粒是 和水 电离的，即电解溶液；第三阶段是电解 ，最后溶液呈碱性。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 6 例2 在 水溶液中，电化学方法合成高能物质 时，伴随少量 生成，电解原理如图所 示，下列说法正确的是___。 B A.电解时，向 电极移动 B.生成 的电极反应： C.电解一段时间后，溶液 升高 D.每生成 的同时，生成 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 7 [解析] 由电解原理图可知，电极产生氢气，作阴极，电解质溶液为 水溶 液，则电极反应为：； 是阳极，在电极上 失去电子生成，电极还伴随少量 生成，电极反应为 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 8 核心知识点二 电解原理的应用 1.电解饱和食盐水 （1） 电极反应 阳极： 。 阴极： 。 （2） 总反应方程式： 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 9 2.电镀 电镀时，通常把待镀的金属制品作为阴极，把镀层金属作为阳极，用含有 镀层金属离子的溶液作为电解质溶液。以铁上镀铜为例， 作电镀液，电 极反应如下： 阳极（铜） 。 阴极（铁） 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 10 3.电解精炼铜 （1） 电解精炼铜中，粗铜作阳极，精铜作阴极。 （2） 粗铜中比铜活泼的金属在电解时变为离子，而比铜稳定的金属沉积 在阳极底部，称为阳极泥。 说明：电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的 浓度 减小。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 11 4.电冶金 利用电解熔融盐（或氧化物）的方法来冶炼活泼金属、、、 等。 如： （1） 电解熔融的氯化钠冶炼钠，总反应方程式为： 。 （2） 电解熔融的氯化镁冶炼镁，总反应方程式为： 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 12 （3） 电解熔融的氧化铝冶炼铝，冰晶石作助熔剂，总反应方程式为： 。 说明：①冶炼镁时，不采用氧化镁作原料，是因为氧化镁的熔点高；②冶 炼铝时，不采用氯化铝作原料，是因为氯化铝是共价化合物，熔融态不导电。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 13 例3 用惰性电极进行电解，下列说法正确的是___。 D A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液 不变 B.电解稀溶液，由于消耗了，故溶液 减小 C.电解溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为 [解析] 用惰性电极电解稀硫酸、溶液、 溶液，本质就是电解水。 电解氯化铜溶液的总反应为 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 14 例4 一种基于氯碱工艺的新型电解池（如下图），可用于湿法冶铁的研究。电 解过程中，下列说法不正确的是___。 C A.阳极反应： B.阴极区溶液中 浓度逐渐升高 C.理论上每消耗 ，阳极室 溶液减少 D.理论上每消耗 ，阴极室 物质最多增加 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 15 [解析] 分析图示可知，“湿法冶铁”应该是 ，铁元素的化合价降低， 得电子，所以装置左侧的电极为阴极，电极反应为 ；右侧电极为阳极，电极反应为 ；中间为正离子交换膜， 由阳极向阴极移动。每消耗 ，则转移电子，阳极室将逸出，同时有 移向阴极，相当于溶液减少了 ，其质量为 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 16 核心知识点三 金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀 （1） 化学腐蚀：化学腐蚀是指金属与其他物质直接发生氧化还原反应而 引起的腐蚀。 （2） 电化学腐蚀：电化学腐蚀是指不纯的金属或合金与电解质溶液接触， 发生原电池反应，使比较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 17 2.钢铁的电化学腐蚀 （1） 析氢腐蚀：发生在酸性较强的溶液中。 负极反应： 。 正极反应： 。 （2） 吸氧腐蚀：酸性很弱或呈中性甚至碱性的溶液中。 负极反应： 。 正极反应： 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 18 （3） 后续反应 ［即铁锈 的生成］ 钢铁通过吸氧腐蚀或析氢腐蚀，生成 ，然后又发生： ① 。 ② 。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 19 3.金属的电化学防护 （1） 原电池原理防护——牺牲阳极的阴极保护法。 负极：比被保护金属活泼的金属。 正极：被保护的金属设备。 （2） 电解原理防护——外加电流阴极保护法。 阳极：惰性电极。 阴极：被保护的金属设备。 （3） 其他防护方法 ① 改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 ② 加防护层，如涂油漆，搪瓷、电镀、表面钝化等。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 20 例5 用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中 压强 随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法正确的是_____。（双选） AC A.时，压强增大是因为生成 B. 时，钢铁几乎不被腐蚀 C.时，正极主要发生电极反应式为 D.吸氧腐蚀和析氢腐蚀不可能同时发生 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 21 [解析] 铁的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀和析氢腐蚀，在温度变化不大的情况下， 吸氧腐蚀使气体的压强减小，析氢腐蚀使气体的压强增大。 时，压强 增大说明气体量增多，发生析氢腐蚀生成，A正确； 时，压强变化 不大，说明既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，使得气体的量变化不大，B错 误； 时，压强变小，主要发生吸氧腐蚀，C正确；吸氧腐蚀和析氢腐 蚀是同时发生的，只不过在不同 时腐蚀类型有主次之分，D错误。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 22 例6 下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是_____。（双选） AD A.图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B.图②，若断开电源，钢闸门将发生析氢腐蚀 C.图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D.图③，若金属比 活泼，可防止输水管腐蚀 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 23 [解析] 图①中铁钉生锈需和 参与，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈， A正确；图②中若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀，B错误；图②中若将钢 闸门与电源的正极相连，则钢闸门作为阳极，将会加快腐蚀，C错误；图③中 若金属比活泼，则属于“牺牲阳极的阴极保护法”， 被保护，D正确。 第21课 电解 金属的腐蚀与防护 24 25 $$