第4章 第2节 第2课时 电解原理的应用-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步辅导与测试(人教版)

3.(1)2H2)-4e7),4+4H 4Ag+4e=4Ag 电解 4Ag++2H,() 4Ag+(),4+4H+ (2)2C1-2e=C1,4 2H,()+2e+Mg2+—H,A+Mg(OH),￥ Mg++2C+2H,0电解Mg(OH,￥+C,+H (3)2A1-6e+3H,)=Al,O,+6H 6H++6e=3H,A 2A1+3H0电解 lO)3+3H2◆ 真题引领 解析(1)根据反应物以及两极产物，可以看出产生氢气的一极 氢元素的化合价变化为十1→0，发生还原反应，应为阴极，产生氮 气的一极氮元素的化合价变化为一3·0，发生氧化反应，应为阳 极。电解池中，阴离子向阳极移动，所以电解过程中()H的移动 方向为从右往左。(2)阳极上NH变为N。,溶液环境为碱性，所 以阳极的电极反应式为2NH3一6e十6)H厂=N2十6HO)。 答案(1)从右往左(2)2NH3-6e+6OH-=N,+6H() 迁移应用 解析①电解法制备KI()3时，H()在阴极得到电子，发生还原 反应：2H,()十2e一2)H十H◆。②电解池中阳离子向阴极 移动，即由电极向电极b迁移，阳离子交换膜只允许阳离子通 过，故主要是K通过阳离子交换膜。 答案①2HO+2e-2()H-+H,N ②K+ 由a到b 素养演练·提升技能 1.B[阳极材料为活泼金属，将直接发生氧化反应；若为惰性电极， 则最易失电子的阴离子发生氧化反应。] 2.A「可利用电解质溶液中离子的移动方向判断出电源的正、负 极，并写出电极反应式和反应现象。A.钢离子应移向阴极，则 为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通 电才能发生。C.反应Cu2++2e一Cu应在阴极上发生，阳极 上发生的反应式为2C1-一2e一C1,个。D.通电一段时间后， 应在阳极附近观察到黄绿色气体。] 3.D[NaSC)、NaCl、AgN()3三种物质等物质的量混合放入水中， 经搅拌后，生成AgCI沉淀，溶液中的离子是Na+,S,N(上，通 电时阳极是H()电离出的(OH放电，放出氧气。] 4.D[浓差电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu+浓度降低的 还原反应，作正极，电极反应式为Cu+十2e=Cu,Cu(2)电极 上发生使Cu+浓度升高的氧化反应，作负极，则a电极为电解池 的阴极，H,)中的H+得到电子发生还原反应生成H2,电极反应 式为4H2O+4e—2H2个十4OH,A、C项正确；电解过程中， 硫酸钠溶液中的Na通过阳离子交换膜c进入阴极区，S(}通 过阴离子交换膜d进入阳极区，B项正确；电池从开始工作到停止 放电，正极区硫酸钢溶液的浓度由2.5o】·L1降低到 1.5mol·L1,负极区硫酸钢溶液的浓度同时由0.5mol·L-1升 到1.5mol·L1,正极反应还原Cu+的物质的量为2LX(2.5 1.5)mol·L1=2mol,电路中转移4mol电子，电解池的阴极生 成4 mol OH-,即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g,D 项错误。] 5.解析(1)连接电源正极的电极作阳极，则c电极作阳极，OH失电 子，电极反应式为40H-4e=2H)十(2↑或2H()-4e 4H十O↑，d电极作阴极，其电极反应式为Ag十e一Ag,析出 金属银单质2.16g,整个电路转移电子的物质的量为0.02mol,故产 生氧气的物质的量为X0.02mol=0.005mol,其在标准状况下的 体积V(()2)=0.005mol×22.4L·mol1=0.112L。(2)b电极作阴 极，阳离子在阴极上放电，Cu2+先得电子，其电极反应式：C+十2e C,根据题目信息，此电极有气体产生，其电极反应式：2H十十 2e—H个或2H()十2e—H,个十2)H。(3)b、c两电极产生 气体体积相等，即产生氢气的物质的量为0.005ol,需得到电子 0.01mol,但整个电路共通过0.02mdl电子，推得C+)=001mml 2 0.005 =0.0o5mo,故(CuCl,)=30x10molL1=a.10molL'。 答案(1)阳4OH-4e=2H0+O2◆或2H,()-4e 4H++()240.112 (2)阴Cu++2eCu2H++2e—H2↑或2H()+2e =H2↑+20H-(3)0.10 2( 第二课时电解原理的应用 必备知识·自主梳理 1.2C1--2e -C1,◆2H)+2e-=H,◆+2)H-2NaC】 +2H,O电解 Na0H+H:◆+C,↑2C+2H,0电解 2()H-+H24+C12 2.(1)①电解②抗腐蚀③Cu++2e- Cu(2)②CuZn、 Ni、FeAu、Ag③Cu+2eCu2+Au、AgCu2++2e -Cu 3.(1)金属离子还原(2)2C1-一2e-=Cl2个Na+十e Na2NaCl(熔融) 电解 2Na+Cl,↑ 练一练 1.(1)×(2)×(3)×(4)× 关键能力·合作探究 新知探究（一） 探究活动 1.提示：甲、乙构成原电池，丙是电解池。 2.提示：a是负极，b是正极，c是阳极，d是阴极。 3.提示：c电极用Pt或石墨，d电极用铁丝（导体均可），X溶液为饱 和食盐水。 4.提示：c电极用Ag,d电极用Fe,X溶液为AgN()3溶液；阳极：Ag =Ag,阴极：Ag十e=Ag。 5.提示：c电极用粗铜，d电极用纯铜，X溶液为CuS),溶液。 对点题组 A.电解精炼粗钢时，粗钢作阳极，精钢作阴极，故A正确： B.电解时阴极上钢离子得到电子，发生还原反应，阴极电极反应 为Cu2++2e一Cu,故B正确：C.粗钢连接电源正极，作阳极， 阳极上主要电极反应为Cu一2e一Cu+,故C错误：D.阳极发 生反应有Cu-2e—Cu2+、Fe-2e—Fe2+、Zn-2e Zn+,活泼性比Cu弱的金属Ag、Pt等金属在电解槽底部会形成 阳极泥，故D正确。] 2.D[电解精炼镍时，粗镍作阳极，纯镍作阴极，电解质溶液中含有 Ni+,则阳极发生氧化反应，电极反应式为Zn一2e -Zn2,Fe -2e 一Fe+,Ni一2e一Ni+,阴极电极反应式为Ni+十 2e 一N,因此，电解过程中阳极减少的质量不等于阴极增加的 质量，电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe、N+、Zn+,电 解槽底部的阳极泥中只有钢和铂，没有锌、铁、镍。】 3.D[电子不能通过电解质溶液，应是电解质溶液中的阳离子由阳 极向阴极移动，A错误：镀件Cu作阴极，与电源负极相连，故B错 误：钢为阴极，银离子在阴极上得电子发生还原反应，电极反应为 Ag-e= 一Ag,故C错误；电镀过程中阳极反应为Ag一e Ag+,阴极反应为Ag+十e—Ag,故电解一段时间后电解质溶 液中c(Ag)保持不变，故D正确。] 新知探究（二） 典例导引 [解析]阴极析出钢0.3mol,由C+十2e =Cu知Cu+得到 0.6mol电子，根据2C】-一2e= (C。◆，求出当溶液中C】全部参 与电极反应时，放出Cl20.2mol,失去电子0.4mol。因此在阳极 还有)H放电，根据4)H一4e—2H,O)+),◆，得出在阳极 有0.05mol(),放出，即阳极共放出0.25mol,标准状况下为 5.6L的气体。 [答案]B 对点题组 1.D[溶液中有Cu+、H+及S()、(OH四种离子，得电子能力： Cr+>H,失电子能力：OH>S),阴极反应为2Cu++4e =2Cu,阳极反应为2HC)一4e=4H+十O,◆，总反应为 2CuS0,+2H,0通电2Cu+2H,S0,+0,◆。n(Cu) 64g:m0l=0.2mol,n(0,)=0.1mol,在标准状况下体积为 12.8g 2.24L,D正确。] 2.A[由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu,b 极上析出Cl2,c极上析出Ag,d极上析出()2。由得失电子守恒可 得：2e~Cu~C,~2Ag~zO,所以a,bcd四个电极上所析 出物质的物质的量之比为1：1：2：2 -=2：2：4：1。] 3.解析(1)钢极增重，说明银在钢极上析出，则钢极为阴极，X为 负极。(2)C中钢极增重2.16g,即析出0.02 mol Ag,线路中通过 0.02mol电子。由4e()2,可知B中产生的()2只有 0.005mol,即112mL。但B中共收集到224mL气体，说明还有 112ml气体是H2,即Cu+全部在阴极放电后，H+接着放电产 生了112mLH,则通过0.01mol电子时，Cu+已完全被还原。 由2eCu,可知n(Cu2+)=0.005mol,则c(CuS),)= 9 0.005mo1=0.025molL-1。(3)由2e~20H知，A中生成 0.2L 0.02mol()H,则c(()H)=0.1mol·L1,c(H+)= 1.0×10-14 mol·L-1=1.0×10-13mol·L1,pH=13。 0.1 答案(1)负(2)0.025mol·L1(3)13 素养演练·提升技能 1,B[电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通 常采用含有镀层金属离子的可溶性盐溶液，A、D项中AgC】和 AgSO,均为沉淀，只有B项符合要求。] 2.B[金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱，不活泼 的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用 热还原法制备，如用焦炭炼铁：活泼的金属离子很难被其他还原 剂还原，只能用电解方法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以 只能用电解法。 3.C[Fe、Zn、Ni比Cu活泼，电解时首先放电，不会形成阳极泥。] 4.D [由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳 极，则Z()@石墨烯电极为阴极，电解时阴极反应式为C),十 2H++2e C)十H,(),A项正确：将阴、阳两极反应式合并可 得总反应式为C),十H,S (C()十H,()十S,B项正确：阳极接电 源正极，电势高，阴极接电源负极，电势低，故石墨烯上的电势比 Zn()@石墨烯上的高，C项正确：Fe3+、Fe2+易水解而只能存在于 酸性溶液中，D项错误。] 5,解析(1)电解特制饱和食盐水可制得氟气、氢气和烧碱，反应的 电解 离子方程式为2C1+2H,0 2)H十H,↑+C12◆。(2)该 装置中所用的离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子和气体不能 通过，电解精制饱和食盐水时，阳极上生成氟气，阴极上生成氢 气，氯气和氢气被离子交换膜隔离，防止氯气和氢气混合发生爆 炸，且能阻止阴极室中的(OH进入阳极室与C1,反应。(3)电解 槽中氯气在阳极生成，根据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳 极补充，即进口为，阴极上氢离子放电生成氢气，促使水的电离 平衡正向移动，氢氧根离子浓度增大，()H与Na十结合生成氢氧 化钠，故NaOH溶液的出口为d。 答案(1)2CI+2H,0电解 2OH+H2个+C12↑ (2)阻止阳极产生的C,和阴极产生的H,混合发生爆炸，阻止 )H进入阳极室与C1。发生副反应 (3)ad 第三节 金属的腐蚀与防护 必备知识·自主梳理 一、1.(1)氧化还原化学电化学 2.原电池电解质 3.Fe-2e- =Fe2+ 2H++2e-=H,42H0+(0,+4e =4)H 练一练 1.(1)×(2)×(3)×(4)× 二、2.(1)合金不锈钢(2)①油漆②发蓝阳极氧化 3.正极负极负极阴极正极阳极 练一练 2.(1)×(2)/(3)×(4)× 关键能力·合作探究 新知探究（一） 探究活动 1.提示：导管中的水柱液面上升，铁钉表面生锈；产生这种现象的原 因是钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀。负极电极反应：F 2e- =Fe2+,正极电极反应：2H2)十)2十4e =4()H,由于 盛铁钉的具支试管中不断消耗()。而使具支试管中气体压强减 小，从而引起水的倒吸 2.提示：开始时，两试管中均有气泡冒出且速率相同，一支试管中加 入CuS),溶液后，该试管冒气泡的速率加快了。因为加入CuS) 后，Zn将Cu置换出来覆盖在Zn表面，形成了Zn一Cu原电池，反 应加快了。 对点题组 1.B[A.铁和钢接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极 发生氧化反应被腐蚀，A不符合：B.金属钠暴露在空气中表面变 暗是因为钠被氧化生成了氧化钠，属于化学变化，与金属电化学 腐蚀无关，B符合题意：C.钢锌合金在电解质溶液中形成原电池 反应，锌做负极被腐蚀，正极被保护，所以不易形成钢绿，和电化 学有关，C不符合：D.埋在潮湿土壤里的铁管由于潮湿土壤中的 电解质更容易导电，发生电化学反应，故比埋在干燥土壤里的铁 管更容易被腐蚀，D不符合。 2.A「铁、钢和食醋构成原电池，铁作负极，加快其腐蚀：铝、铁和食 盐水构成原电池，铝作负极，铁作正极，铁被保护，不易被腐蚀：铁 表面镀钢可以隔绝空气和水，保护铁不被腐蚀；锌、铁和酸雨构成 原电池，锌作负极，铁作正极，铁被保护，不易被腐蚀。] 2 3.A「①中只有一种金属，所以不能构成原电池，正常被腐蚀：②符 合原电池构成条件而构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被 腐蚀：③符合原电池构成条件而构成原电池，锌易失电子而作负 极，铁作正极，所以铁被保护：④该装置是电解池，铁与电源负极 相连而作阴极，被保护：⑤该装置是电解池，铁与电源正极相连而 作阳极，加速被腐蚀，且腐蚀速率大于铁作负极：则铁被腐蚀的速 率由快到慢的顺序是⑤②①③④。 新知探究（二） 探究活动 牺牲阳极法实验探究(1) (1)提示：Zn作负极，电极反应式为：Zn一2e -Zn2 Fe作正极，电极反应式为：2H+十2e=H2个 (2)提示：溶液中不含F+,说明铁电极未被腐蚀，铁电极（即原电 池的正极)受到了保护。 牺牲阳极法实验探究(2) (1)提示：a中铁钉作原电池的正极，电极反应式为：2H,()十()，十 =4OH,铁钉周围酚酞遇碱变红色：b中铁钉作原电池的 负极，电极反应式为Fe一2e =Fe2+,铁钉周围生成的Fe+与 K[Fe(CN):]反应生成KFe[Fe(CN):]蓝色沉淀。 (2)提示：铁作原电池负极易被腐蚀，而作原电池正极，则受到保 护而不被腐蚀。 对点题组 1.B [搪瓷层破损后，铁与潮湿空气接触而易发生腐蚀，A错误：白 铁（镀锌铁）的镀层破损后，Zn作原电池负极，而Fe作正极被保 护，B正确：轮船的船壳水线以下装有锌块是利用了牺牲阳极法， C错误；在钢铁制造的管道外涂有一些沥青，属于在金属表面覆盖 防护层的方法，而不属于电化学保护法，D错误。] 2.B [从图示可知，由于有外加电源，故此为外加电流法。A.在外 加电流法中，钢铁要做电解池的阴极，即a为电源的负极，则b为 电源的正极，选项A错误；B.电源改用导线连接进行防护时，即栖 牡阳极法，则铺助电极要做负极，发生氧化反应，远项B正确；C 在电解池中，电子由电解池的阳极→电源的正极，电源的负极→ 电解池的阴极，即电子要由辅助电极→b,a→钢铁闸门，远项C错 误：D.该方法是外加电流法，远项D错误。] 3.C 「依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容 易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流（指铁失去电子形成的电流） 接近于0，A项正确：阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电 路流向阴极，B项正确：高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳 极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损 耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强 度，D项正确。] 素养演练·提升技能 1.B[A.由于金属活动性Zn>Fe,所以钢铁与锌极相连，首先被腐 蚀的是活动性强的Zn,Fe就得到了保护，所以能有效防止钢铁腐 蚀，A不符合题意：B.钢铁置于潮湿空气中，会加速钢铁生锈，不 能有效防止钢铁腐蚀，B符合题意；C,在钢铁表面喷涂油漆，起到 隔绝空气和水作用，能有效防止钢铁腐蚀，C不符合题意；D.钢铁 与电源的负极相连，钢铁为阴极，外加电流的阴极保护法，钢铁受 到保护，D不符合题意。 2.C在轮船的船壳水线以下部分装上锌锭，能形成原电池，锌为 负极，被腐蚀，铁被保护。 3.D舰体上镶嵌活泼性比铁强的金属如锌，该方法为牺牲阳极保 护法，A、C错误；靓体与直流电源的负极相连，该法为外加电流保 护法，B错误、D正确。 4.C [通电时，锌环与电源正极相连，锌环作阳极，锌失电子发生氧 化反应，故A正确；铁帽为阴极，阴极上H得到电子生成氢气， 发生还原反应为2H,O十2e =H2个十2OH,故B正确：断电 时，锌铁形成原电池，锌失电子生成Z2+,锌环上的电极反应为 Zn一2e一Zn+,Fe作正极被保护，仍能防止铁帽被腐蚀，故C 错误、D正确。] 5.解析(1)铁比锡活泼，形成原电池反应时，铁为负极，锡为正极， 镀层破损后，镀锡铁比镀锌铁更容易被腐蚀，而锌比铁活泼，形成 原电池反应时，铁为正极，锌为负极，铁难以被氧化：(2)A.形成原 电池反应，铁为负极，碳为正极，为铁的吸氧腐蚀，故A错误：B.锌 比铁活泼，铁为正极，被保护而难以腐蚀，故B正确：C水中溶解 氧气，铁可发生腐蚀，故C错误：D.铁连接电源负极，为阴极，被保 护不易腐蚀，故D正确；故答案为BD:(3)①若X为碳棒，由于Fe 比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使F为电解池的阴极，故K连接 N处，假设海水中只有NaCI溶质，测此时总离子反应方程式为 2C+2H,0通电H◆+C1,◆+20H;②若X为锌，开关K置 于M处，Zn为负极被膺蚀，Fe为正极被保护，该防护法称为栖牲 阳极法，正极反应为(02十4e十2H)一4()H。 答案(1)镀锡铁(2)BD(3)N2C1-十2H,O通电H,◆+ C1,◆+2OH- 牺牲阳极法(O2十4e十2H2O一4OH 0化学选择性必修1 有气体产生，同时在b、c两电极收集到标准状 Cu(1) Cu(2) NaSO,溶液 况下相同体积的气体。请回答： d nb 稀NaOH 露 SO. S0,溶液 稀 溶液 密密 酸 阴离子交换膜 离子交换膜 A.a电极的电极反应式为4H2O+4e-一2H2↑ +40H (1)c电极为 极，写出c电极上的电极 B.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离： 反应式： ,c电极收 子交换膜 集到的气体体积在标准状况下为 L。 C.电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应 (2)b电极为 极，写出b电极上的电极 式为Cu2++2eCu 反应式：开始时是 ,后来是 D.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上 可制得320 g NaOH (3)原CuC12溶液中溶质的物质的量浓度为 5.下图是一套电解装置，两U形管中均盛有 mol·L-1。 50.0mL电解质溶液，a、b、c、d为Pt电极，通电 一段时间后，d电极上析出金属Ag2.16g,没 温馨提示 请做课时分层检测（十九）》 第二课时 电解原理的应用 【课程标准要求】1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。2.了解电解原理在工业中 的应用，如电冶金、电解熔融氯化钠或氧化铅，电解精炼铜，电解在污水处理、煤炭脱硫中的应用。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 1.电解饱和食盐水 ③实例（在铁件上镀铜）： 阳极反应 ④+ ©二H 阴极反应 铜片 铁 CuSO. 阴极 阳极 件 溶液 化学方程式 材料 电极反应式 阴极 铁件 离子方程式 阳极 铜片 Cu-2e -Cu2- 电解质溶液 CuSO4溶液 2.电镀 (2)铜的电解精炼 (1)电镀 ①装置 ①概念：利用 原理 © 在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的 7阴极阳极「 加工工艺 粗归 ②电镀的目的：使金属增强 能力，增加 硫酸酸化的CuSO,溶液 表面硬度和美观。 90 第四章化学反应与电能 ②粗铜成分 (2)电冶金 a.主要成分： 电解是强有力的氧化还原手段，适用于一些活 b.杂质金属：比铜活泼的有 等。 泼金属单质的制取，如用电解熔融NaCl的方法 比铜不活泼的有 等。 制取金属钠： ③电极反应 阳极反应式： 一主要反应： 阴极反应式： 阳极 其他反应：Zn-2e=Zn2+ Fe-2e-=Fe2+ 总化学方程式： Ni-2e-=Ni2+ 【练一练】 等金属沉积在电解池的底部形成 判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”）。 阳极泥 (1)氯碱工业中，阳极区产生H,和NaOH 阴极一反应： ( 3.电冶金 (2)精炼铜装置中，粗铜作阴极，精铜作阳极 (1)金属的冶炼本质 ( 金属冶炼就是使矿石中的 获得电子变： (3)电镀过程中，电解质溶液的浓度减小( 成金属单质的过程，从它们的化合物中 (4)工业上用电解熔融A1C3的方法治炼A1 出来。即Mm+十ne一—M。 ( 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 新知探究（一）》 电解原理的常规应用 :3.若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气，如何选 探究活动 用电极材料和电解质溶液？ 化学课上，某学习小组模拟电解原理在化工 生产中的应用，实验装置如图所示，装置闭合电键： K时，电流计A的指针发生偏转。 电流计一水 A :4.若模拟电镀生产，在铁件上镀一层金属银，如何 Zn 盐桥 选用电极材料和电解质溶液？电极反应式如何 用 书写？ ZnSO,溶液 CuSO,溶液 X溶液 甲 丙 1.哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？ : 5.若模拟电解精炼铜，如何选用电极材料和电解 2.a、b、c、d电极名称分别是什么？ 质溶液？ 91 化学 选择性必修1 归纳总结 C.粗铜连接电源的负极，其电极反应为Cu2++ 1.电镀铜与电解精炼铜的比较 2e--Cu 电镀铜 电解精炼铜 D.电解后，电解槽底部会形成含有少量Ag、Pt 能量转变 电能转化为化学能 电能转化为化学能 等金属的阳极泥 阳极材料 纯铜 粗铜（含锌、银、金等杂质）》 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、 阴极材料 镀件 纯铜 铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍（已 Zn-2e-Zn2+ 知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列叙述正 Fe-2e=Fe2+ 阳极反应 Cu-2e--Cu2+ 确的是 () Ni-2e-Ni2+ A.阳极发生还原反应，其电极反应式： Cu-2e=-Cu2+等 Ni2++2e---Ni 阴极反应 Cu2++2e -Cu Cu2++2e---Cu 反应后硫酸铜溶液中混 B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的 电解质溶液 硫酸铜溶液保持 有Zn2+等，Cu2+浓度 增加相等 及其变化 不变 减小 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有F©2+ 2.电冶金 Al、Mg的冶炼 和Zn2+ 电极反应 总反应 D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂， 电解 阳极：6-一12e一302个2Al2O(熔融) 没有锌、铁、镍 铝 冰晶石 阴极：A3++3e一A1 4A1+3O2↑ 3.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层 阳极：2C1厂-2eCL2 MgC,(熔融)电解Mg十 银。下列有关说法正确的是 ( 阴极：Mg2++2e—Mg C2↑ 6电源 银片 镀件 [注意](1)冶炼铝时，用冰晶石(Na3AlF6)作 挂钩 AgNO3 熔剂，电解熔融Al2O3。 溶液 铜牌 (2)冶炼Mg时，电解熔融MgCl2,不能电解熔 融MgO,因MgO的熔点很高。 A.通电后，电解质溶液中的电子由阳极移到 对点题组 阴极 B.铜牌与电源正极相连 1.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的 C.该电解池的阴极反应可表示为Cu2++2e 粗铜提纯。下列叙述中不正确的是 ( -Cu A.电解时以精铜作阴极 B.电解时阴极上发生的反应为Cu2++2e D.当电镀一段时间后，电解质溶液中c(Ag) -Cu 保持不变 新知探究（二） 电解的有关计算 A.3.361 B.5.6L 典例导引 C.6.72L D.13.44I [典例]将1L含有0.4 mol Cu(NO3)2和 [听课记录] 0.4 mol KCI的水溶液，用惰性电极电解一段时 间后，在一电极上析出19.2gCu;此时，在另一 电极上放出气体的体积在标准状况下为（不考： 虑产生的气体在水中的溶解) ) 92 第四章化学反应与电能 归纳总结 溶液，B池中加入0.1mol·L1的AgNO3溶 液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的 1.电解相关的计算三原则 物质的物质的量之比是 (1)阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。 (2)串联电池中各电极上转移的电子数目相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中各电极上 转移的电子数目相等。 2.电解相关的计算常用方法 根据总先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应 A.2:2:4:1 B.1:1:2:1 反应式式列比例式计算 C.2:1:1:1 D.2:1:2:1 ①用于串联电路的阴阳两极产物、正负两极产物、相同 根据得 3.如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量 电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数目 失电子 相等 增加2.16g。 守恒 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算 X电源Y 根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的关系， Pt Pt Pt Pt Cul 得出计算所需的关系式 如以通过4mole为桥梁可构建如下关系式： 根据关 系式 4e ~2C2(Br2l)02~2H2~2C~4Ag4M KCI溶液CuSO,溶液、AgNO3溶液 K2SO4溶液 阳极产物 B 阴极产物 (关系式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 试回答： (1)电源中X极是 (填“正”或“负”)极。 对点题组 (2)通电5min时，B中共收集到224mL(标准 状况下)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶 1.在标准状况下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴 极产生12.8g铜时，阳极放出的气体是( 液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4) A.1.12LH2 B.1.12LO2 C.2.24LH2 D.2.24LO2 (3)若A中KC1溶液的体积也是200mL,电解 2.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂 , 后溶液中仍有C1一，则电解后溶液的pH为 电极，在A池中加入0.05mol·L1的CuCl2 (Kw=1.0×10-14) 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴：3.下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是 极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均： ( ) 正确的是 ( ) A.粗铜板作阳极 A.Ag和AgCI溶液 B.电解时，阳极发生氧化反应，阴极反应为 B.Ag和AgNO3溶液 Cu2++2e--Cu C.Fe和AgNO3溶液 C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后 D.Pt和Ag2SO4溶液 以单质形式沉积槽底，形成阳极泥 2.在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金 D.电解铜的纯度可达99.95%99.98% 属，其原因是 ( ):4.最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转 A.都是轻金属 B.都是活泼金属 化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去 C.成本低廉 D.化合物熔点较低 除。示意图如下所示，其中电极分别为ZnO@ 93 化学选择性必修1 石墨烯（石墨烯包裹的ZO)和石墨烯，石墨烯：5.如下图所示是离子交换膜法电解饱和食盐水制 电极区发生反应为 烧碱的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离 DEDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+ 子通过。 22EDTA-Fe3++H2S -2H++S+ 2EDTA-Fe2+ 光伏电池 ZnO EDTA-Fe2 2H+SA 离子交换膜 2H ② ①》 石墨烯 完成下列填空： CO HS EDTA-Fe 天然气 质子 天然气 (1)写出电解精制饱和食盐水的离子方程式： (CH、CO等)交换膜 (CH4、CO2、H2S等) 该装置工作时，下列叙述错误的是 (2)离子交换膜的作用为 A.阴极的电极反应：CO2+2H++2e CO+H2O B.协同转化总反应：CO2+H,S一CO+H2O (3)精制饱和食盐水从图中 (填“a”“b” +S “c”或“d”,下同)位置补充，氢氧化钠溶液从图 C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高 中 位置流出。 D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA Fe2+,溶液可为中性 温馨提示 请做课时分层检测（二十） 第三节 金属的腐蚀与防护 【课程标准要求】1.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。2.了解防止金属腐蚀 的措施。3.能利用电化学原理解释金属腐蚀的现象，选择并设计防腐蚀措施。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、金属的腐蚀 3.钢铁的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸 (1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生 氧腐蚀两种类型。 反应而引起损耗的现象。 类别 (2)分类：由于与金属接触的气体或液体物质不 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 项目 同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分 F心2电解质 为两类： 腐蚀与 腐蚀。 溶液 图形描述 2.化学腐蚀与电化学腐蚀 e e Fe Fe 定义 金属与其表面接触的一些物质直接发 生化学反应而引起的腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性 蚀 条件 干燥气体，如氧气、氯气、二氧化硫等， 负极 有机液体，如石油 电极正极 化学 定义 不纯的金属与电解质溶液接触时发生 反应总反 Fe+2H+ =Fe2+ 2Fe+2H20+02= 反应，比较活泼的金属发生氧 应 +H2个 2Fe(OH)2 化反应而被腐蚀 蚀 条件 接触到 溶液 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 94