2022届新教材高考化学一轮复习6.3电解池金属的腐蚀与防护课件新人教版

练点三 电解原理的创新应用 5.一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传 输H＋。下列叙述错误的是（ A ） A．Pd电极b为阴极 B．阴极的反应式为：N2＋6H＋＋6e－===2NH3 C．H＋由阳极向阴极迁移 D．陶瓷可以隔离N2和H2
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
（3）用铁作电极电解NaCl溶液 阳极反应式_______F_e_－__2_e－_=_=_=_F_e_2_＋_________________________； 阴极反应式_______2_H_＋__＋_2_e_－_=_=_=_H_2_↑________________________； 总反应化学方程式_F_e_＋__2_H_2_O_=_电=_=_解=_=__F_e_(_O_H_)_2↓__＋__H__2↑_________。
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）2Na＋Cl2↑ 电极反应： 阳极：_____2_C_l_－_－_2_e_－_=_=_=_C_l_2↑___________________________； 阴极：_____2_N_a_＋_＋__2_e_－_=_=_=_2_N_a________________________。
（2）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物 全部说转明化理为由N：H4_N根_O_据_3，_总_反需__应补__：充_8_N物__O质_＋_A_7H_，_2O_A=_电是=_=_解=_=__N3_NH_H3_4_N_O，_3_＋__2_H。NO3，
电解产生的HNO3多，应补充NH3
2.用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作 原理如图所示。下列有关说法错误的是（ C ）
A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．通电后阴极区溶液pH会增大 C．K＋通过交换膜从阴极区移向阳极区 D．纯净的KOH溶液从b口导出
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”） （1）电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程（ √ ）
（2）某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 （√ ）
（3）电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾 试纸变蓝色（ × ）
（4）电 解盐酸 、硫酸 等溶液 ，H＋放 电，溶 液的pH 逐渐增 大
（2）第二阶段：相当于电解 1 mol·L－1 NaCl 溶液， 电解总反应_2_N_a_C_l_＋__2_H_2_O_=_电=_=解_=_=__2_N_a_O_H__＋__H_2_↑_＋__C_l_2_↑________； （3）第三阶段：相当于电解 1 mol·L－1 NaOH 溶液， 电 解 总 反 应 __2_H__2O__=电_=_=解_=_=__O_2↑__＋__2_H_2_↑_________________________ 。
（ ×）
（5）电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应（ × ）
（6）用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu（OH）2一 定可使电解质溶液恢复到电解前的情况（ × ）
[提醒]
类 型
实例
电 NaOH 解 H2SO4 水 型 Na2SO4
常见的电解类型（惰性电极）
电极反应特点
阴：4H＋＋4e－ ===2H2↑
阳：4OH－－4e－ ===2H2O＋O2↑
电解质
电解质溶
浓度 pH 液复原
增大 增大 加水
增大 减小 加水
增大 不变 加水
电解电 HCl 解质型 CuCl2
放H2 生碱型
NaCl
电解质电离出的阴、阳 离子分别在两极放电
阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放
电
放O2 生酸型
CuSO4
阴极：电解质阳离子放 电
（4）电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料（ × ） （5）在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极（ × ） （6）电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料（ √ ）
2对点速练 练点一 氯碱工业分析与拓展 1.如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是（ B ） A.左侧电极上发生氧化反应 B．右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 C．电解一段时间后，B口排出NaOH溶液 D．电解饱和食盐水的离子方程式： 2Cl－＋2H2O =电==解== 2OH－＋H2↑＋Cl2↑
（5）用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式__2_A_l_－_6_e_－_＋__3_H_2O__=_=_=_A_l2_O_3_＋_6_H__＋_______________； 阴极反应式__6_H_＋__＋_6_e_－_=_=_=_3_H_2_↑___________________________； 总反应化学方程式_2_A_l_＋_3_H__2O__=电_=_=解_=_=__A_l2_O_3_＋__3_H_2_↑____________。
（2）冶炼铝 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：__6_O_2_－_－__1_2_e－_=_=_=_3_O_2_↑_______________________； 阴极：__4_A__l3_＋_＋_1_2_e_－_=_=_=_4_A_l_______________________。 （3）冶炼Mg、Ca与钠相似都是电解氯化物，因AlCl3是共价化合 物，故电解Al2O3制Al。
4.电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不 参与放电。
练点二 电解原理分析判断 2.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应
的说法正确的是（ C ） A．阳极反应式相同 B．电解结束后所得液体的pH相同 C．阴极反应式相同 D．通过相同电量时生成的气体总体积相等（同温同压）
使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）
而在阴、阳两极引起 氧化还原反应 的过程。
在此过程中， 化学
能转化为 电 能。
2.电解池
（1）电解池的构成条件
①有与 直流电源 相连的两个电极。
②两个电极插入 电解质溶液 或 熔融盐 中。
③形成 闭合回路 。
（2）电极名称及电极反应式（如图）
阳极 氧化
2Cl－－2e－===Cl2↑
练后归纳 电解时电极反应书写“四注意”
1.书写电解池中电极反应式时，如果氢离子来自于水，那电极反 应式写水或氢离子都可以，但书写电解总反应方程式时，要写水分子。
2.阴极材料主要作用是导电，电极本身一般不反应，是溶液（或 熔融电解质）中的阳离子放电。
3.要确保两极电子转移数目相同，且总反应方程式中注明条件“电 解”。
（2）用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式___2_C_l_－_－__2e_－_=_=_=_C_l_2↑_________________________； 阴极反应式____2H__＋_＋__2e_－_=_=_=_H_2_↑__________________________； 总反应离子方程式_M_g_2_＋_＋__2_C_l－_＋__2_H_2_O_=_电=_=_解=_=__M__g_(_O_H_)_2↓__＋__C_l_2。↑＋H2↑
第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护
考点一 考点三
考点二
[考试要求] 1．认识电解池的工作原理，会利用其分析电解装置并能写出电极 反应和电解反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因，能用电化学原理分析对应的 现象。 3.了解金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
考点一 电解原理
1知识梳理
1.电解
3.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交 换膜控制电解液中OH－的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发 生的反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是（ D ）
A．钛电极发生氧化反应 B．阳极附近溶液的pH逐渐增大 C．离子交换膜应采用阳离子交换膜 D．阳极反应式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”） （1）电解铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c（Cu2＋）均保持 不变（ × ）
（2）电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和 AlCl3（ × ）
（3）若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计成电解池，应用Cu作 阳极（ √ ）
（4）用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式_________________________________； 阴极反应式_6_H_2_O_＋__6_e－__=_==_3_H__2↑__＋__6O__H_－____________________； 总反应离子方程式_2_A_l_＋_2_H__2O__＋_2_O__H_－_=_电=_=解_=_=__2_A_l_O_2−_＋__3_H_2_↑______。
2.电解精炼铜
（1）电极材料：阳极为 粗铜 ；阴极为 纯铜 。
（2）电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。
（3）电极反应： 阳极：Zn－2e－===Zn2＋ 、 Fe－2e－===Fe2＋ 、
Ni－2e－===Ni2＋
、 Cu－2e－===Cu2＋ ；
阴极： Cu2＋＋2e－===Cu 。
3.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 阴 极，镀层金属银作 阳 极。 （2）电解质溶液是 AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液 。 （3）电极反应： 阳极：_A__g－__e_－_=_=_=_A_g_＋____________________________________； 阴极：_A_g_＋_＋__e_－_=_=_=_A_g___________________________________。 （4）特点： 阳 极溶解， 阴 极沉积，电镀液的浓度 不变。
>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
[思考]
根据对电解规律的理解 ，用惰性电极电解3 mol·L－1 NaCl和1
mol·L－1 CuSO4的混合溶液，可看作三个电解阶段。 （1）第一阶段：相当于电解 1 mol·L－1 CuCl2 溶液， 电 解 总 反 应 _____C__u_C_l2_=_电=_=解_=_=__C_u_＋__C_l_2↑________________________ ；
阴极 还原
Cu2＋＋2e－===Cu
（3）电子和离子的移动方向
3.阴、阳两极的放电顺序
（1）阳极放电顺序
活性电极（Zn、Fe、Cu等）：电极材料失电子；
惰性阳极（Pt、Au、石墨等）：
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。
（2）阴极放电顺序
Ag＋>Fe3＋>Cu2＋
>H ＋ （ 酸 中 ） >Fe2 ＋ >Zn2 ＋ >H ＋ （ 水 ）
4.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH＋4，模
拟装置如图所示。下列说法正确的是（ C ） A．阳极室溶液由无色变成棕黄色 B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高 D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH4）3PO4
考点二 电解原理的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
1知识梳理
1.电解饱和食盐水
（1）电极反应
阳极反应式： 2Cl－－2e－===Cl2↑
（ 氧化反应）
阴极反应式： 2H＋＋2e－===H2↑
（ 还原反应）
（2）总反应方程式
2NaCl＋2H2O =电==解== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 离子反应方程式：2Cl－＋2H2O=电==解==2OH－＋H2↑＋Cl2↑
阳极：H2O放O2生酸
减小 减小
生成新 电解质
生成新 电解质
增大 通氯化氢 加氯化铜
增大 通氯化氢
减小 加氧化铜
2对点速练 练点一 电极的判断与电极反应式书写
1.按要求书写电极反应式和总反应方程式： （1）用惰性电极电解AgNO3溶液 阳极反应式_______4_O_H_－__－_4_e_－_=_=_=_O_2_↑_＋__2_H_2_O______________； 阴极反应式__________4_A_g_＋_＋__4_e_－_=_=_=_4A__g__________________； 总反应离子方程式_4_A_g_＋_＋__2_H_2O__=电_=_=解_=_=__4_A_g_＋__O_2_↑__＋_4_H__＋______。