第八章 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
【高三】2021届高考化学电解池 金属的电化学腐蚀与防护复习教案
【高三】2021届高考化学电解池金属的电化学腐蚀与防护复习教案2021届高考化学第一轮复习必修部分讲义第八单元第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护解读与阐释考纲要求权威解读1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式；2．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
常见的考查形式：①电解池的工作原理及电极反应式的书写；②有关电化学的计算；③判断金属的电化学腐蚀及一般的防腐方法。
梳理与整合一、电解原理导学诱思怎样判断原电池与电解池？答：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
教材回归1．电解定义使电流通过溶液或熔融而在______两极引起________反应的过程叫做电解。
注意：电解不同于电解质的电离，电离是电解的前提；电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程。
2．电解池将____能转化为____能的装置叫做电解池。
电解池是由____电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组成。
3．原理图示原电池和电解池电极的判断是难点也是重点，为了方便记忆，我们可采取口诀的方法记忆：原电池，正负极；电解池，阴阳极；失去电子负(原电池)阳(电解池)极；发生氧化定无疑。
二、电解原理的应用导学诱思工业上怎样制取烧碱：______________；怎样冶炼金属钠或铝：__________________；怎样提纯铜：__________。
教材回归1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极：__________________________；阴极：________________________。
(2)电池总反应方程式：_____________________________________________________。
金属的电化腐蚀与防护
【阅读课本】回答以下问题：
1. 什么是金属腐蚀？其本质是什么？ 2. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两 者有何不同？
3. 电化学腐蚀(以钢铁腐蚀为例)可分为哪些种类？ 它们的区别在哪里？
一、金属的腐蚀
1. 金属腐蚀 是指金属或合金跟接触的气体或 液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。 金属腐蚀的本质：金属原子
辅助阳极 （不溶性）
2.外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为 电解池的两个极，使被保护的金属作为 阴极，在外加直流电的作用下使阴极得 到保护。此法主要用于防止土壤、海水 及水中金属设备的腐蚀。
练习
1.牺牲阳极的阴极保护法 应用 原电池 原理，让被保护金属作 正 极， 原理： 找另一种活泼性较强金属作 负 级
（1） 若液面上升，则溶液呈 中性或碱性 性，发生
Fe–2e-＝Fe2+ , 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极： O2+2H2O+4e-＝4OH－ 正极： （2） 若液面下降，则溶液呈 酸性 性，发生 析氢 腐蚀，电极反应式为： 负极： Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 正极： 。
【交流研讨】属部件采用了什么样的防护措施吗? 镀铬 烤蓝 烤漆
② 析氢腐蚀： 当钢铁处于酸性环境中
★析氢腐蚀和吸氧腐 蚀都属于电化学腐蚀。
负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应：Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
③钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 条 件 水膜呈酸性。 吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱或碱性。 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · 2O nH （铁锈）
金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢
之前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属
只能发生吸氧腐蚀.
[例2] ( )
(2009· 青岛模拟)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴 极保护法 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐
D．4OH－－4e－ === 2H2O＋O2↑
解析：酸性条件下发生析氢腐蚀． 答案：C
2．下列方法中，不能用于进行金属防腐处理的是 . A．油漆 B．铝热反应 C．电镀
(
)
D．改变金属的内部结构
解析：铝热反应常用于由活泼金属Al制不活泼金属．
答案：B
3．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为
能转化为电能的装置，C错误；由于吸氧腐蚀与氧气、水
有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀， D错误． 答案：A
4．为了保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有(
A．与石墨棒相连
)
B．与直流电源负极连接
C．与直流电源正极连接 D．与钢板相连
解析：金属保护的电化学方法：形成原电池的正极、电解 池的阴极． 答案：B
________．(填序号)
A．铜 C．锌 B．钠 D．石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率， 其中铁闸门应该连接在直流电源的________极．
解析： (1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正
极上O2得到电子． (2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由 Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被保护，属于牺牲阳 极的阴极保护法．
电解池 金属的电化学腐蚀与保护
第三讲电解池金属的电化学腐蚀与保护(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(题意)1．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()。
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋解析电池的负极发生的是氧化反应，B不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，C错；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，D错。
答案 A2．(2010·北京，6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()。
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋解析在外加电流保护时，被保护的金属要与电源的负极相连，A项错。
铁与铜接触易构成原电池，铁作负极，铁更易被腐蚀，C项错。
铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋。
答案 B3.铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。
某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。
分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min 后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min ，即可得到更加致密的氧化膜。
下列有关说法正确的是( )。
A ．电解时电子从电源负极→导线→铝极，铅极→导线→电源正级B ．在电解过程中，H ＋向阳极移动，SO 2－4向阴极移动C ．电解过程阳极周围溶液的pH 下降D ．电解的总反应为2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑ 解析 根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向为从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极，A 项错误；电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子则向阳极移动，B 项不正确；根据题意，电解的总反应为：2Al ＋3H 2O=====电解Al 2O 3＋3H 2↑，阳极的电极反应为：2Al＋3H 2O －6e －===Al 2O 3＋6H ＋，阳极周围的pH 下降，C 项正确，而D 项错误。
金属的电化学腐蚀与防护
一二
思考感悟 电化学防护的实质是什么? 提示:电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电 解池的阴极,不参与电极反应,从而不被氧化。
一、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系
中性或碱性
性较强
现象 无电流产生
有微弱电流产生
化学腐蚀 电化学腐蚀(主要)
反应
负极:Fe-2e- Fe2+
式(以 2Fe+3Cl2 铁腐蚀 2FeCl3
为例)
正极:2H2O+O2+4e4OH-
正极:2H++2eH2↑
联系
两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀 更普遍,危害更大
特别提醒只有在金属活动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ顺序中位于氢前面的金属才可能发生 析氢腐蚀,位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。
知识点1 知识点2 知识点3
点拨主要从以下几个方面来解决此类题目。 ①正确地判断出金属腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。 ②如果是电化学腐蚀,判断出正、负极,一般活泼的金属为负极
被腐蚀,不活泼的金属为正极被保护。
知识点1 知识点2 知识点3
金属腐蚀快慢的比较 【例题2】 如图,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的 顺序为( )
三、金属的电化学防护 1.金属的防护方法
2.金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法。 将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池, 还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而被损耗,被保护金属 作为正极就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。 (2)外加电流的阴极保护法。 将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极,而将外 加直流电源的正极接到惰性电极上,让其成为阳极。
电解质 金属的电化学腐蚀与防护
角度二 电解原理、电解规律的考查 3．如图是电解饱和 NaCl 溶液的实验装置， 其中 c、d 为石墨电极。则下列有关判断中正确的是( )
A．a 为正极、b 为负极 B．c 为阴极、d 为阳极 C．电解过程中，d 电极质量增加 － D．电解过程中，Cl 浓度不变
(8)用 Al 单质作阳极， 石墨作阴极， 电解 NaHCO3 溶液 阳极反应式______________________________； 阴极反应式______________________________； 总反应离子方程式________________________。 (9)用惰性电极电解熔融 MgCl2 阳极反应式______________________________； 阴极反应式______________________________； 总反应离子方程式________________________。
2．用惰性电极电解 NaCl 和 CuSO4 的混合溶液， 电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极 的产物并根据电解的先后顺序写出电极反应方程式。 (1)阳极 产物：___________________________________； 电极反应：_______________________________。 (2)阴极 产物：___________________________________； 电极反应：_______________________________。
(3)KCl 阴极：__________________________， 阳极：___________________________________， 总反应式：_______________________________。 (4)AgNO3 阴极：_________________________， 阳极：___________________________________， 总反应式：_______________________________。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：电解池 金属的腐蚀与防护
第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(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____________的过程。
(2)电解池：将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极；②________溶液(或________)；③形成________。
2．电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3．阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电，放电顺序如下：阳离子放电顺序：Ag ＋＞Fe 3＋＞Cu 2＋＞H ＋(酸)＞Fe 2＋＞Zn 2＋＞H ＋(水)＞Al 3＋＞Mg 2＋。
①若金属阳离子(Fe 3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H ＋放电，则得到H 2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属)，则活性电极本身失去电子，发生氧化反应。
Cu －2e －===Cu 2＋，Fe －2e －===Fe 2＋。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下：4．惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例：用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋(或4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑)阴极反应式：2Cu 2＋＋4e －===2Cu电解总反应式：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 微点拨（1）阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。
金属的电化学腐蚀和防护
4、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万 港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴 首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成 分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后 看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最 可能的是（ ）
A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金 B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
4、为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中不正 确的是( ) A．将青铜器放在铝质托盘上 B．将青铜器保存在干燥的环境中 C．将青铜器保存在潮湿的空气中 D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 答案 C
2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉， 甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶 液呈弱酸性).数天后观察到的现象是 ________________________________________ _， 甲中正极反应为 __________________________. 乙中正极反应为 __________________________. 试管中残留气体平均相对分子质量 的变化为甲____________， 乙 ____________.
C.铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化
D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金
；
5、Ag2S而呈黑色，有人设计用原电池原理加以除去。具 体作法是将发黑银器放入一铝制容器中，再加入一定浓 度的食盐水将银器完全淹没，放置一段时间后，银器表 面不仅黑色褪去，而且银不损失；但铝制容器发生损耗。 由以上实验可推知该原电池发生的电极反应式和总反应 式为 -＝2Ag+S2Al -3e-＝Al3+， __________________________________ Ag S+2e 2 3Ag2S+2Al+6H2O＝6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3↓ ； 装置中食盐水的作用是 作为电解质溶液 。
高中化学 金属的电化学腐蚀与防护
法可以防止钢铁腐蚀，通常将钢铁与电源的负极相连，另一惰性电 极作为阳极，通电后电子流向被保护的钢铁设备，在钢铁表面积累 大量的负电荷； 从而抑制钢铁失去电子， 故 A 项错误； 铁比锡活泼， 构成原电池时，铁优先失电子被氧化，腐蚀速度加快，B 项错误； 利用原电池原理防止钢铁腐蚀时，通常将铁与更活泼的金属相连， 更活泼的金属作负极，失去电子，而铁作正极，得到保护，此方法 叫牺牲阳极的阴极保护法，故 C 项正确；若钢铁与铜相连，铁比铜 活泼，作负极，失电子被氧化，腐蚀速度加快，D 项错误。
答案：C
5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(
)
A．钢铁与外加直流电源的正极相连可以保护它不受腐蚀 B．镀锡铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化 C．利用牺牲阳极的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁作正极 D．在海轮外壳连接铜块可以保护钢铁外壳不受腐蚀
[解析]
本题考查金属的腐蚀与防护。用外加电流的阴极保护
[答案] C
6．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
)
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是 Fe－3e ===Fe3
－
＋
解析：A 项：钢管与电源负极相连被保护，与电源正极相连被 腐蚀；C 项：因形成原电池，铁(钢)作负极被腐蚀；D 项：负极反 应应为 Fe－2e ===Fe2 。
A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ C．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
B．Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ D．Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
答案：B
4．(2012· 安徽江南十校)如图装置中，小试管内为红墨水，带 有支管的 U 形管中盛有 pH＝4 的雨水和生铁片。经观察，装置中 有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间 后导管内的液面回升， 略高于 U 形管中的液面。 以下有关解释合理 的是( )
高考化学知识点金属的电化学腐蚀与防护(基础)
高考总复习金属的电化学腐蚀与防护【考纲要求】1．金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因。
2．了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
【考点梳理】考点一：金属腐蚀1．定义：金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
2．本质：金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。
M－ne－==M n+（M代表金属元素）。
3．类型：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。
（2）电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。
考点二：金属的电化学腐蚀12（1）种类：吸氧腐蚀与析氢腐蚀（2）吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较（以钢铁为例）【高清课堂：399291金属腐蚀的一般规律】3．金属腐蚀的快慢一般规律(1) 在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。
(2) 在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。
(3) 有保护措施的条件下，无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源（负极）的阴极保护法条件下的腐蚀。
(4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
(5) 由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。
考点三：金属的电化学防护1．在金属表面覆盖保护层。
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层耐腐蚀的金属，如铁上镀锌、锡、铬等；③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜保护（表面钝化），如钢铁制品表面生成Fe3O4，在铝制品表面生成Al2O3。
金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在，从建筑结构中的钢铁到电子设备中的各种金属部件。
然而，金属的腐蚀问题却一直困扰着我们，给经济和社会带来了巨大的损失。
其中，电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式之一。
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触时，由于形成了原电池而发生的腐蚀现象。
让我们来举个简单的例子，比如铁在潮湿的空气中生锈。
铁表面吸附的水膜中溶解了氧气等气体，形成了电解质溶液。
铁中的杂质（如碳）与铁形成了微小的原电池。
在这个原电池中，铁作为负极失去电子被氧化成亚铁离子，而氧气在正极得到电子被还原。
那么，电化学腐蚀是如何发生的呢？首先，要有能够发生氧化还原反应的电极。
通常，金属中的杂质、不同金属之间的接触或者金属表面的不同区域都可以充当电极。
其次，要有电解质溶液，它能提供离子导电的环境，使电子能够在电极之间转移。
最后，还需要有电子的通路，使得氧化反应和还原反应能够同时进行。
电化学腐蚀的类型有很多种。
常见的有吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
吸氧腐蚀通常发生在中性或碱性环境中，就像刚才提到的铁在潮湿空气中的生锈。
而析氢腐蚀则多发生在酸性较强的环境中，例如钢铁在酸性溶液中的腐蚀，此时氢气会从正极逸出。
电化学腐蚀带来的危害是不可忽视的。
它会导致金属材料的强度降低、结构损坏，缩短设备的使用寿命。
在桥梁、船舶、管道等重要设施中，金属的电化学腐蚀可能引发严重的安全事故。
此外，腐蚀还会造成资源的浪费和环境污染。
既然电化学腐蚀如此有害，那么我们该如何进行防护呢？首先，我们可以采用覆盖保护层的方法。
例如，在金属表面涂上油漆、油脂、塑料等，将金属与外界环境隔离，阻止电解质溶液与金属接触。
镀锌也是一种常见的防护手段，锌在电化学腐蚀中比铁更活泼，会先被腐蚀，从而保护了铁。
其次，改变金属的内部结构也能增强其抗腐蚀能力。
比如，制造不锈钢就是通过调整金属的成分和结构，使其具有更好的耐腐蚀性。
另外，电化学保护法也是一种有效的措施。
原电池与电解池对比,金属的电化学腐蚀与防护,吸氧腐蚀,析氢腐蚀
原电池与电解池对比，金属的电化学腐蚀与防护电解池有电源，两极可以相同，2.金属腐蚀的本质：金属单质失去电子变为金属阳离子的过程，金属发生氧化反应（填“氧化”或“还原”）。
3.金属腐蚀的类型（2空气或中性溶液中发生吸氧腐蚀；而在NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液中发生析氢腐蚀。
注意：a.正确判断金属所处环境的酸碱性是辨别金属析氢腐蚀、吸氧腐蚀的关键。
如金属在潮湿的空气或中性溶液中发生吸氧腐蚀；而在NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液中发生析氢腐蚀。
b.生活中铁生锈过程涉及的化学反应有________________________________________________。
4.金属的防护（1）电化学防护利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
为减缓铁的腐蚀：a.若开关K置于M处，则X应为比铁活泼的金属Zn等，该电化学防护法称为牺牲负极的正极保护法。
或牺牲阳极的阴极保护法。
b.若开关K置于N处，则铁作阴极，铁很难被腐蚀，该电化学防护法为外加电流的阴极保护法。
总结：如果想利用原电池原理保护某金属，则应该让该金属作______极，找一个比它更活泼的金属材料作_________极。
如果想利用电池池原理保护某金属，则应该让该金属作______极。
（2）改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
（3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、喷镀或表面钝化等方法。
5.判断金属腐蚀快慢的规律：（1）金属腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
注：原电池原理引起的腐蚀中，活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越_________。
（2）如果金属有防护措施，则防护效果：电解原理引起的防护>原电池原理引起的防护>有物理防护的措施。
例1.（金属的电化学腐蚀：吸氧腐蚀与析氢腐蚀）1.用如图所示装置研究电化学腐蚀及防护。
关于图1和图2的叙述正确的是（D ）A.负极反应均是：Fe-2e→Fe2+B.正极反应均是：O2+2H2O+4e→4OH-C.铁均被保护D.图2的灯泡更亮例2.（金属的电化学防护：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法）2.关于钢铁电化学保护两种方法的说法，正确的是（ C ）A.牺牲阳极阴极保护法利用的是电解原理B.外加电流阴极保护法利用的是原电池原理C.牺牲阳极阴极保护法中钢铁为正极D.外加电流阴极保护法中钢铁为阳极例3.（原电池与电解池综合）3.某课外兴趣小组用下图装置进行实验，试回答：（1）若开始时开关K与a连接，则A电极反应式为___________________________。
第八章第2节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护(共93张PPT)
(3)电极反应 阳极：Ag－e－===Ag＋ ；阴极： Ag＋＋e－===Ag 。 阳 阴 (4)特点： 极溶解， 极沉积，电镀液的 不变 浓度 。 3. 粗铜的精炼(粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、 Ag、Au等杂质)
电极 名称 阳极
电极 材料 粗铜
电极反应
－===Cu2－ ＋ Cu － 2e － 2 ＋ Zn－2e ===Zn ，Fe－2e 2＋＋2e－===Cu 2＋ Cu ===Fe ，Ni－2e－===Ni2＋，
电解 2NaCl( 熔融 )===== 2Na＋Cl2↑ (1)钠的冶炼：总反应： ；
阴极： 2Na ＋2e ===2Na ；阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。 电解 MgCl ( 熔融 )===== Mg＋Cl2↑ 。 2 (2)Mg的冶炼：总反应： 电解 (3)Al的冶炼：总反应： 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑ 。
[固本自测] 2. 用惰性电极电解下列物质的水溶液，写出 电极反应式及总反应式。 (1)电解CuSO4溶液： 阳极反应式： _________________， 阴极反应式： _________________， 总反应的离子方程式： _________________。 (2)电解AgNO3溶液：
阴极 ②离子：阳离子移向电解池的 移向电解池的 。 阳极 (4)举例(电解CuCl2溶液)
，阴离子
通电 CuCl ===== Cu＋Cl2↑ 2 总反应方程式：
。
[特别提醒] (1)电解质溶液导电的过程，就是 电解的过程，即电流通过电解质溶液，必然 会引起氧化还原反应。 (2)判断原电池和电解池的关键是看是否有外 加电源。 (3)电解池与原电池的比较
电解质 溶液 CuSO4 溶液
高考化学复习-金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护知识与技能目标（1）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。
（2）能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。
（3）掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 （4）掌握影响金属腐蚀快慢的比较 一、金属的电化学腐蚀 （一）金属腐蚀：1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、本质：M – ne- → Mn+（氧化反应）3、类型：化学腐蚀——直接反应 电化学腐蚀——原电池反应 （二）化学腐蚀1、定义：金属与接触到的干燥气体（如 、 、 等）或非电解质液体（如 ）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的 腐蚀，2、影响因素：与接触物质的氧化性越强、温度越高，化学腐蚀越 。
（三）电化学腐蚀：1、定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。
会发生 反应 的金属失去电子而被 。
如 在潮湿的空气中生锈。
[实验探究]：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中2、类型：⑴ 吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生 腐蚀。
负极：2Fe - 4e- = 2Fe 2+正极：O 2 + 2H 2O + 4e-= 4OH -电池反应：2Fe+ O 2 +2 H 2O =2Fe(OH)2 进一步反应：4Fe(OH)2 +O 2 + 2H 2O = 4 Fe(OH)32Fe(OH)3+ x H 2O =Fe 2O 3·xH 2O+3 H 2O ⑵析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中 负极：Fe - 2e - = Fe 2+正极：2H ++ 2e- =H 2↑电池反应：Fe + 2H +=Fe 2++ H 2↑食盐水 浸泡过 的铁钉⑶析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条 件 水膜呈 水膜呈负极（Fe 极）电极反应正极（C 极）总反应联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：例1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：⑴若液面上升，则溶液呈 性， 发生 腐蚀，电极反应式为：负极： 正极：⑵若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀， 电极反应式为：负极： 正极：例2、钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 （ ） ①Fe 由+2价转化为+3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④F e (O H )3失水形成Fe 2O 3·H 2O ⑤杂质碳被氧化除去A . ①②B . ③④C . ①②③④D . ①②③④⑤ 二、金属的电化学防护 1、牺牲阳极的阴极保护法原电池的负极（阳极）的金属被腐蚀原电池的正极（阴极）的金属被保护⑴原理：形成原电池反应时，让被保护金属做 极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
电解池 金属的化学腐蚀与防护
电解总反应:2Cl-+2H2O
电解
2Cl2+H2↑+2OH-
【思考与交流】
若将铁棒及 碳棒的位置 交换，电极 反应及电解 池总反应又 如何？有何 现象？
阳极：Fe - 2e- = Fe2+
e- 电子流向 e-
正极 阳极 铁 棒
负极 阴极 碳 棒
NaCl溶液
氧化反应
阴极：2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e- = H2 ↑+ 2OH-) 还原反应
考试说明
1、了解电解池的工作原理，能写出电极 反应和电解总反应方程式。 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因、金 属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
【知识回顾】1、下图装置是否为原电池？
e- 电子流向 e-
正极 阳极 碳 棒
负极 阴极 铁 棒
电解池
NaCl溶液
3、电子的流向、电解质溶液中离子的流向如何？ 2、碳棒和铁棒分别是什么极？ 阳极
阳极产物和阴极产物能接触吗？ 离子交换膜
1110
氯碱工业——离子交换膜法制烧碱
离子交换膜的作用是什么?。 a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免Cl2和NaOH反应生成 ，而影响NaOH的产量。
2、铜的电解精炼
粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等）
纯铜 阴极
硫酸铜溶液
阳极： Zn Fe 粗铜 Ni 阳极 Cu Ag Au
Cl-、OH-
Na+、H+
阴极
【知识回顾】 4、电极反应 及电解池总 反应如何？ 若在两极分 别滴入酚酞， 有何现象？
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑
e- 电子流向 e-
金属的腐蚀与防护
脱脂 碱洗 水洗 除灰 铝材 槽液
电解
H2SO4溶液 废电解液
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出， －＋2H O=2AlO -＋3H ↑ 2Al ＋ 2OH 原因是_______________________________( 用离子方程式表示)。 2 2 2 为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中 b 的________ 。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小 C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2氧化作用引起的
3.对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法： 耐蚀铝材
1.若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是( A )
A．可把铁片与电源的正极相连
B．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C．锌极发生氧化反应
D．铁极的电极反应式为Zn2＋＋2e－=Zn源:学科网]
2.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ B ）
N Fe 海水 图a 图b Zn
M
Cu－Zn 合金
碳棒 Cu 稀盐酸 图c Pt Zn 稀盐酸 图d Zn MnO2 NH4Cl 糊状物
电化学 金属的腐蚀与防护
一、金属的电化学腐蚀与防护
1．金属的腐蚀 金属与周围的气体或液体物质发生 氧化还原 反应而引起 化学反应 损耗的现象。 原电池 (1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生 而 引起的腐蚀。 (2) 电 化 学 腐 蚀 ： 不 纯 的 金 属 跟 电 解 质 溶 液 接 触 发 生 反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀。
苏教版高中化学一轮复习考点规范练8电解池金属的电化学腐蚀与防护(含答案)
考点规范练8电解池金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1.(2020全国Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。
下图是某电致变色器件的示意图。
当通电时,Ag+注入无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色。
对于该变化过程,下列叙述错误的是()。
A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为WO3+x Ag Ag x WO32.FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质,我国某稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽(Ta)粉,其原理如图所示。
下列说法正确的是()。
A.该装置将化学能转化为电能B.a极为电源的正极C.Ta2O5极发生的电极反应式为Ta2O5+10e-2Ta+5O2-D.常温常压下,石墨电极上生成22.4 L O2,则电路中转移的电子数为4N A3.(2020山东)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响,下列说法错误的是()。
A.阳极反应为2H2O-4e-4H++O2↑B.电解一段时间后,阳极室的pH未变C.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量4.(2021江西南昌高三检测)工业上处理黄铜矿(主要成分CuFeS2)的方法之一,是将其电解转变成Cu2S。
其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是()。
A.a电极为电解池的阳极B.每转移2 mol e-,则生成1 molCu2SC.H+由左室向右室移动D.CuFeS2在阴极得到电子生成的还原产物为Cu2S5.利用如图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。
下列说法错误的是()。
A.a为阴极B.b电极反应为2NH3-6e-N2+6H+C.电解一段时间后,装置内H+数目增多D.理论上每消耗1 molNH3,可生成1.5 mol6.(2021全国甲)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如下图所示的电化学装置合成。
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电解池 金属的电化学腐蚀与防护[考纲要求] 1.了解电解池的工作原理，写出电极反应和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
知识点一 电解池、电解原理1．电解原理(1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在__________引起 ____________________的过程。
(2)电解池(也叫电解槽)：把____能转化为________能的装置。
(3)电极名称与电极反应：与电源正极相连的为________，发生________反应； 与电源负极相连的为________，发生________反应。
2．电解CuCl 2溶液(如右图所示) (1)阳极反应：________________________________________________________________________ (2)阴极反应：________________________________________________________________________ (3)总方程式：________________________________________________________________________ 问题思考1．电解质的电离和溶液的导电有什么联系？2．电解池的阴、阳极与电极材料有什么关系？知识点二 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式：________________________________________________________________________ (________反应) 阴极反应式：________________________________________________________________________ (________反应)(2)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 离子反应方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ (3)应用：氯碱工业制________、________和________。
2．电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作____极，镀层金属银作____极。
(2)电解质溶液是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)电极反应： 阳极：________________________________________________________________________； 阴极：________________________________________________________________________。
(4)特点：____极溶解，____极沉积，电镀液的浓度________________________________________________________________________。
3．电解精炼铜(1)电极材料：阳极为________；阴极为________。
(2)电解质溶液：含Cu 2＋的盐溶液。
(3)电极反应： 阳极为________________________________________________________________________； 阴极为________________________________________________________________________。
4．电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。
(1)冶炼钠2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑ 电极反应： 阳极：________________________________________________________________________， 阴极：________________________________________________________________________。
(2)冶炼铝2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑ 电极反应： 阳极：________________________________________________________________________， 阴极：________________________________________________________________________。
问题思考3．如何设计实验验证电解饱和食盐水的各种产物？4．电解过程中放H 2生碱型和放O 2生酸型的实质是什么？5．用惰性电极电解，若要使电解后的溶液复原，应怎样操作？知识点三金属的腐蚀和防护1．金属腐蚀的本质金属原子________变为________，金属发生________。
2．金属腐蚀的类型问题思考6．铁锈是怎样形成的？3．金属的防护(1)电化学防护①牺牲阴极的阳极保护法—________原理a．________：比被保护金属活泼的金属；b．________：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—________原理a．________：被保护的金属设备；b．________：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
一、电解池的电极及电极产物的判断1．如何分析电解池中的两极变化？2．如何判断电解池的电极产物及书写电极反应式和总反应式？典例导悟1将含有KCl、CuCl2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。
有以下结论：①溶液中几乎没有Cl－②电解质溶液为无色③最终溶液显碱性④K＋、Na＋、SO2－4的浓度几乎没有变化正确的是(设全部气体从溶液中出)()A．①②③B．仅③C．①④D．均正确听课记录：二、电解类型及有关计算电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。
解题依据是得失电子守恒。
典例导悟2(1)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为________ mol。
(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为________ mol。
(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为________ mol。
3．比较金属腐蚀快慢判断金属腐蚀快慢的规律(1)电解池原理引起的腐蚀>__________引起的腐蚀>________腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越________。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度________________________________________________________________________，腐蚀越快。
典例导悟3下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A．④>②>①>③B．②>①>③>④C．④>②>③>①D．③>②>④>①题组一电解原理及其应用1．(2011·上海，16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物2．(2010·海南，9改编)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A．电解时以精铜作阳极B．电解时阴极发生氧化反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu－2e－===Cu2＋D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥3.(2010·全国理综Ⅱ，29)右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。
(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色) 回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)；①A管溶液由红变黄② B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：________________________________________________________________________；(3)写出B管中发生反应的反应式：________________________________________________________________________；(4)检验a管中气体的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(5)检验b管中气体的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________________。