【高中化学】一轮复习学案:9.2 电解池 金属的电化学腐蚀与防护(选修)
(2011--2012年高考第一轮复习)第六章第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
总反应的化学方程式
电解
2H2O
电解
2H2 ↑ + O2 ↑
2H++ 2e- → H2 2Cl- → Cl2↑ + 2e-
2HCl
H2↑+Cl2 ↑
电解
硫酸铜 溶液
阴极
Cu2++ 2e- → 2Cu
2CuSO4+ 2H2O
阳极 4OH- → 4e-+2H2O+O2 ↑
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
(2011--2012年高考第一轮复习)
第二课时
电解原理的应用——电解食盐水
工业电解饱和食盐水的设备
学习目标
1.知识与技能目标: 应用电解原理分析食盐水的电解,了解较复杂体系中 所发生的反应以及电解的实用价值。 2.过程与方法目标: 通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力。 3.情感态度与价值观目标 通过本节课内容的学习,使学生再次从能量的角度理 解化学科学的重要性。
2、在电解饱和食盐水的过程中,如果转移0.02mol的电子, 则阴、阳极产生的气体和烧碱的物质的量分别为多少? 阳极:2Cl- - 2e- →Cl2
0.02mol 0.01mol
阴极: 2H ++ 2e- → H2
0.02mol 0.01mol
电解反应的化学方程式:
2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
a
阳极
b
阴极
Na+
ClNa+
阳极:2Cl--2e-
→Cl2
ClNa+
Cl-
【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:_____________________________________________________。
2024届高考一轮复习化学课件:电解池 金属的腐蚀与防护
答案 D 解析 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2,A错误;电解精炼铜时阳极上粗铜 溶解,阴极上Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂 质金属,活动性强的金属先放电,因此电解质溶液中Cu2+浓度变小,B错误;铁 片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜,C错误。
考向2 利用电解原Байду номын сангаас制备有机化合物
考向3 利用电解原理治理污染问题 例3.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产, 解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( ) A.a为直流电源的负极,与其相连的电极为阴极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌 D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-
答案 C 解析 右侧Cl-放电得到ClO-,ClO-再氧化CN-生成N2,则右侧电极为阳极,b为 电源的正极,A错误;b为电源的正极,则a为电源的负极,左侧电极为阴极,发 生反应2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增加,污水中的Na+会通过隔膜Ⅰ进 入左侧,形成NaOH溶液,则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜,B错误;由A、B可知左 侧电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,则X为H2,C正确;生成的2.24 L N2未 标明条件,无法求得电路中通过电子的量,D错误。
例2.(2023山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备
DDE(
)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电源的电极电势:a>b B.阳极电极反应式为C2H5OH+Cl-2e-===C2H5OCl+H+ C.乙醛为该转化过程的催化剂 D.每产生1 mol DDE,电路中通过2
2025年高考化学一轮复习课件(适用于新高考新教材) 第2节 电解池 金属的腐蚀与防护
第8章第2节 电解池 金属的腐蚀与防护1.认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
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。
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。
2.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
能利用电化学原理解释金属腐蚀现象,选择并设计防腐措施。
3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用,能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题。
1.本部分主要考查:(1)电解池的工作原理,如电解池阴阳极的判断、电极反应式的书写及溶液pH的变化等。
(2)电解规律及其应用,如氯碱工业、粗铜的精炼、电镀等。
(3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
题型有选择题、填空题。
2.对电解原理的复习应该针对以下几点:(1)理解电解池基本原理;(2)阴、阳电极的判断;(3)电极反应类型;(4)电极反应式;(5)电子或电流流向。
内容索引第一环节 必备知识落实第二环节 关键能力形成第三环节 核心素养提升实验探源第一环节 必备知识落实1电解池原理及其应用知识筛查1.电解2.电解池(1)定义:电解池是把电能转变为化学能的装置。
(2)电解池的构成条件:①有外接直流电源;②有与电源相连的两个电极;③形成闭合回路;(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)。
(4)电解原理示意图。
特别提醒(1)“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属电极。
金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要有铂(Pt)、石墨等。
(2)电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流的,即电子不通过电解质溶液。
3.判断电解池阴极、阳极常用的方法判断方法阳极阴极电源正负极与正极相连与负极相连闭合回路导线中电子流出电子流入电解质溶液中阳离子移离阳离子移向阴离子移向阴离子移离电极反应得失电子失电子得电子化合价升高降低反应类型氧化反应还原反应电极质量通常减小或不变通常增大或不变4.用惰性电极电解电解质溶液的一般规律特别提醒分析电解池注意“两看”:(1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe 在阳极失电子生成Fe2+)。
新高考化学一轮总复习第四单元电解池金属的电化学腐蚀与防护
>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
②阳极:金属(Au、Pt除外)电极>S2->I->Br->Cl->OH-
>含氧酸根离子。
[特别提醒](1)阳极材料若为金属电极(Au、Pt、石墨除外), 电极金属先失电子发生氧化反应,而介质中的阴离子不放电。
第3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
[目标导读]
课标要求
核心素养
1. 体验化学能与电能相互 转化的探究过程,了解电 解池的工作原理,能写出 电极反应方程式。
2. 认识化学能与电能相互 转化的实际意义及其重要 应用。
3. 能解释金属发生电化学 腐蚀的原因,认识金属腐 蚀的危害,通过实验探究 防止金属腐蚀的措施。
D.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Al,A 为 AlCl3 溶液,电极Ⅰ质量 增加
解析:A 项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Fe,A 为 NaCl 溶液, 则在阳极、阴极分别生成亚铁离子和氢氧根离子,两电极间可 能会出现白色沉淀,正确;B 项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨, A 为 FeCl2 溶液,电极Ⅱ上氯离子失电子变成氯气,而使其附近 溶液变成黄绿色,正确;C 项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Pt,A 为 饱和 Na2SO4 溶液,电解后水减少,电解质溶液中有晶体析出, 正确;D 项,电极Ⅰ、电极Ⅱ均为 Al,A 为 AlCl3 溶液,电极 Ⅰ上氢离子得电子生成 H2,电极Ⅰ质量不增加,错误。
子的过程,属于物理过程。
2.电解池 (1)电解池(也叫电解槽) 电解池是把___电__能__转__化__为__化__学__能_____的装置。 (2)电解池的构成条件: ①有外接直流电源。 ②有与__电__源__相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或__熔__融__电解质。
2021届高考化学一轮复习学案:电解池 金属腐蚀与防护
电解池金属腐蚀与防护考点一电解原理[知识梳理]一、电解和电解池1.电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2.电解池:将电能转化为化学能的装置。
3.电解池的构成(1)有与电源相连的两个电极。
(2)电解质溶液(或熔融电解质)。
(3)形成闭合回路。
二、电解池的工作原理电子和离子的移动方向(1)电子:从电源的负极流出后,流向电解池的阴极;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
(2)离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
三、阴、阳极的判断及电极反应式的书写步骤1.阴、阳极的判断(1)根据外接电源的正、负极判断电源正极连接阳极,电源负极连接阴极。
(2)根据电极产物判断电极溶解、逸出O2(或电极区变酸性)或逸出Cl2的一极为阳极;析出金属或逸出H2(或电极区变碱性)的一极为阴极。
2.电极反应式的书写步骤(1)分析电解质水溶液的组成:找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH -)。
(2)排出阴、阳两极的放电顺序①阳极活性电极:金属做阳极(Pt、Au除外),金属本身被电解;惰性电极(Pt、Au、石墨等):还原性强的离子先放电,放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH ->含氧酸根离子。
②阴极(放电顺序与电极材料无关)氧化性强的离子先放电,放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中)>Fe2+>Zn2+>H+(水中)。
(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。
(2)最常用、最重要的放电顺序为阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。
(3)电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(3)写出两极电极反应式①阳极:活性电极失去电子生成相应的金属阳离子;溶液中的阴离子失去电子生成相应的单质或高价态化合物。
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。
高三鲁科版化学一轮复习教案 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
第3讲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,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。
考点一电解的原理1.电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2.能量转化形式电能转化为化学能。
3.电解池(1)构成条件1有与电源相连的两个电极。
2电解质溶液(或熔融盐)。
3形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向1电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
2离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。
4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH—)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根离子。
注意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。
2最常用、最重要的放电顺序是:阳极,Cl—>OH—;阴极:Ag+>Cu2+>H+。
3电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
深度思考1.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)22答案放H2生碱型的实质是水电离出的H+放电,破坏了水的电离平衡,使OH—浓度增大,放O生酸型的实质是水电离出的OH—放电,破坏了水的电离平衡,使H+浓度增大。
版高中化学一轮复习 92 电解池 金属的电化学腐蚀与防护精品学案 新人教版
第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护【高考目标定位】【考纲知识梳理】一、 电解原理1.电解: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.2.电解池:(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置. 3.电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例(1)电极名称和电极反应与电源正极相连的为阳极,发生氧化反应,电极反应式2Cl --2e -=== Cl 2↑ 与电源负极相连的为阴极,发生还原反应,电极反应式为:Cu 2++2e -=== Cu (2)总反应方程式:二、电解原理的应用 1.电解饱和食盐水(1)电极反应:阳极2Cl --2e -=== Cl 2↑ 阴极:2H ++2e -=== H 2↑ (2)总反应方程式:(3)应用:氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2.电镀铜或电解精炼铜(1)两极材料:待镀金属或精铜做阴极,镀层金属或粗铜做阳极。
(2)电极反应:阳极:阴极:3.电解冶炼钠(电解熔融NaCl)(1)电极反应:阳极 .阴极:(2)总反应方程式:三、金属的腐蚀与防腐化学腐蚀:腐蚀过程中无电流产生1.金属腐蚀分类电化学腐蚀:腐蚀过程中有电流产生2.钢铁腐蚀的电化学原理(1)析氢腐蚀(酸性较强环境中)负极:Fe → Fe2+ + 2e-正极:2H+ + 2e-→ H2↑电池反应为 Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑(2)吸氧腐蚀(中性或酸性很弱环境中)负极: Fe → Fe2+ + 2e-正极:2H2O + O2 + 4e—→ 4OH-电池反应为 2Fe+ O2 + 2H2O == Fe(OH)23.金属的保护(1)在金属表面覆盖保护层(如油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶、电镀、钝化等)(2)电化学保护法(3)改变金属的内部组织结构【要点名师精解】一、电解规律及相关计算1.以惰性电极电解电解质溶液的类型2.电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。
高三化学一轮复习课件:电解池 金属的腐蚀与防护课件
=4Al
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在镀件上电镀铜时,也可以用惰性材料作阳极,用硫酸铜溶液作电解液 (
(2)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3,也可电解MgO和AlCl3(
×
√
)
)
[解析] MgO熔点很高,一般不用来冶炼Mg;而AlCl3为共价化合物,不存在离子,无法
A极为阴极,因此,a为电源的负极、b为电源的正极,阳极的电极反应式为
SO2+2H2
O-2e-
2−
2−
+
=4H +SO ,阴极的电极反应式为2SO +2e-+4H+
4
3
2−
=S2O4 +2H2O,
+
+
+
+
阳极区生成H ,阴极区消耗H ,阴极的pH增大,故H 向阴极迁移,且迁移来的H 不
足以抵消阴极区消耗的H+,离子交换膜为阳离子交换膜。
+
+
+
石蕊溶液变红,Na 、H 移向A电极,在A电极H 放电产生H2,A电极附近c(OH )
>c(H+),石蕊溶液变蓝,C错误、D正确;
A电极产生的气体体积大于B电极,A错误;
两种气体均为无色无味的气体,B错误。
[方法技能] 判断电解池的阴极和阳极的方法
题组二 电解池电极反应式的书写
1. SO2是主要大气污染物之一,工业上可用如图所示装置吸取转化SO2(A、B 为
子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过 (
(6)用Zn作阳极,Fe作阴极,ZnCl2
在铁上镀锌(
高考一轮复习化学课件电解池金属的腐蚀与防护
电解池组成
电解池由电解质溶液、阳极、阴 极和外加电源等部分组成。其中 ,阳极和阴极分别发生氧化反应 和还原反应。
电解原理及电极反应
电解原理
电解过程中,电解质溶液中的阴阳离 子分别在阳极和阴极上接受或失去电 子,发生氧化还原反应。
04
电解池在金属防护中应用
电解池在防止金属腐蚀中作用
阴极保护法
01
通过电解池将金属作为阴极,减少或防止金属失去电子而被氧
化,从而达到防腐目的。
外加电流阴极保护法
02
通过外加电流,使金属材料处于阴极状态,从而抑制金属腐蚀
反应的进行。
牺牲阳极保护法
03
利用原电池原理,通过牺牲阳极材料来保护阴极金属材料不被
;与同学交流讨论,共同提高解题能力。
下一阶段复习计划安排
复习时间安排
合理安排时间,保证每天 有一定的复习时间;注意 劳逸结合,提高复习效率 。
复习内容安排
按照教材顺序和考试大纲 要求,有计划地复习各个 知识点;重点突破易错点 和难点。
模拟考试与评估
定期进行模拟考试,检验 复习效果;根据模拟考试 情况调整复习计划和策略 。
金属与电解质溶液接触,形成原电池 而引起的腐蚀。反应过程中有电流产 生。
常见金属腐蚀类型及特点
全面腐蚀
金属表面均匀地发生腐蚀,使金属逐 渐变薄或形成蚀坑。
应力腐蚀
金属在拉应力和腐蚀介质共同作用下 发生的腐蚀。应力腐蚀会导致金属材 料的突然断裂,具有极大的危险性。
局部腐蚀
金属表面局部区域发生腐蚀,如点蚀 、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。局部腐蚀 具有隐蔽性和突发性,危害较大。
【高中化学】一轮复习学案电解池金属的电化学腐蚀与防护(选修)
第二节电解池金属的电化学腐化与防备【高考新动向】考点梳理(三年 12 考高考指数:★★★★)1.认识电解池的工作原理,能写出电极反响和电池反响方程式。
2.理解金属发生电化学腐化的原由,金属腐化的危害,防备金属腐化的举措。
【考纲全景透析】一、电解原理1.电解:使电流经过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极惹起氧化复原反响的过程.2.电解池: ( 也叫电解槽 ) 把电能转变为化学能的装置.3.电解池的构成和工作原理(以电解CuCl2溶液为例)总反响方程式:Cu2++2Cl - ==== Cl 2↑+ Cu二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1) 电极反响:阳极2Cl-- 2e- ==== Cl 2↑阴极 2H ++ 2e- ==== H 2↑(2)总反响方程式:电解2NaCl+ 2H 2O ====2NaOH+Cl↑+H2↑(3)应用:氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2.电镀铜或电解精华铜电镀( Fe 上镀 Cu)电解精华铜阳极电极资料铜粗通(含 Zn、Fe、 Ni 、 Ag、 Au 等杂质)电极反响Cu-2e- ====Cu2+Cu-2e- ====Cu2+Zn-2e - ====Zn2+Fe-2e - ====Fe2+Ni-2e - ====Ni 2+阴极电极资料铁纯铜电极反响Cu2++2e- ==== Cu电解质溶液4 CuSO溶液注:电解精华铜时,粗铜中的Ag、 Au 等不反响,沉在电解池底部形成阳极泥。
3.电解冶炼钠 ( 电解熔融NaCl)⑴电极反响:阳极:2Cl -— 2e- ==Cl 2↑阴极:2Na++2e-==2Na电解⑵总反响方程式:2NaCl====2Na+ Cl 2↑⑶应用:冶炼Na、 Mg、 Al 等开朗金属。
三、金属的腐化与防备1.化学腐化和电化学腐化的比较化学腐化电化学腐化条件金属与干燥气体或非电解质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触特色无电流产生有电流产生金属失电子变为金属阳离子而被氧化(-n+M— ne ==M )本质金属被氧化的过程较开朗的金属被氧化的过程互相关系两种腐化常常同时发生,但电化学腐化更广泛,危害更严重2.析氢腐化与吸氧腐化的比较析氢腐化吸氧腐化条件金属在较强的酸性溶液中金属在中性或酸性很弱的溶液中电极反响负极 (Fe) : Fe- 2e -= Fe2+负极 (Fe) : 2Fe- 4e-= 2Fe2++-= H2↑--正极 (C) : 2H + 2e正极 (C) : 2H2O+ O2+ 4e= 4OH发生状况相对较少,腐化速率一般较快特别广泛,腐化速率一般较慢联系两种腐化常接踵发生,吸氧腐化为主3.金属的防备(1)加防备层,如在金属表面加上耐腐化的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
2019届一轮复习人教版 电解池与金属的腐蚀与防护 学案
一、自我诊断知己知彼1、下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是()A. 图1中,铁钉易被腐蚀B. 图2中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀C. 图3中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的D. 纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗2、用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为:Al3++3e−= Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3.研究人员发现了一种“水”电池,其总反应为:5MnO2 +2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。
如图用“水”电池为电源电解NaCl溶液的实验中,X电极上有无色气体逸出。
下列有关分析正确的是()A.I为负极,其电极反应式为Ag+Cl-+e-=AgClB.“水”电池内Na+不断向负极作定向移动C.每转移1mole-,U型管中消耗0.5mol H2O D.开始时U型管中Y极附近pH逐渐增大4、H3PO2可用电渗析法制备。
“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):①写出阳极的电极反应式。
②分析产品室可得到H3PO2的原因。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是产品中混有杂质。
该杂质产生的原因是。
【参考答案】1、B 2、C 3、A 4、①2H2O-4e-=O2↑+4H+②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2③PO43-H3PO2或H2PO2-被氧化【解析】1、干燥的空气中铁不易腐蚀,故A错误;高温下铁被氧化,铁与氧气发生化学腐蚀,故B 正确;Zn-MnO2干电池自放电腐蚀,主要是Zn在酸性条件下被氢离子氧化,故C错误;纯银器表面在空气中因与硫化物反应生成硫化银变暗,属于化学腐蚀,故D错误。
高考化学一轮复习全国版精选专题:电解池金属的电化学腐蚀与防护教学课件
电顺序为 Ag+>Cu2+>H+>Na+>K+,阴离子的放电顺序为 I-
>Br->Cl->OH->常见含氧酸根离子。电解 HCl 溶液生成 H2 和 Cl2,电解 CuCl2 溶液生成 Cu 和 Cl2,电解 Ba(OH)2 溶液生 成 H2 和 O2,A 不符合;电解 NaOH 和 H2SO4 溶液均生成 H2 和 O2,电解 CuSO4 溶液则生成 Cu 和 O2,B 不符合;电解 NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 溶液均相当于电解水,均生成 H2 和 O2,C 符合;电解 NaBr 溶液则生成 Br2 和 H2,D 不符合。
Байду номын сангаас
注意
(1)书写电解池的电极反应式时,可以用实际放电的离子 表示,但书写电解池的总反应时,弱电解质要写成分子式。
如用惰性电极电解食盐水时,阴极反应式为 2H++2e- ===H2↑(或 2H2O-2e-===H2↑+2OH-)
总反应式为 2Cl-+2H2O=电==解==2OH-+H2↑+Cl2↑ (2)电解水溶液时,应注意放电顺序,位于 H+、OH-之后 的离子一般不参与放电。 (3)Fe3+在阴极上放电时生成 Fe2+而不是得到单质 Fe。
3.(2018·株洲二中月考)用如图所示装置除去 高考化学一轮复习全国版精选专题课件:电解池金属的电化学腐蚀与防护 含 CN-、Cl-废水中的 CN-时,控制溶液 pH 为 9~10,阳极产生的 ClO-将 CN-氧
化为两种无污染的气体,下列说法不正确
的是
()
A.用石墨作阳极,铁作阴极
B.阳极的电极反应式为 Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2O C.阴极的电极反应式为 2H2O+2e-===H2↑+2OH- D.除去 CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+===N2↑+
全国近年高考化学一轮复习第9章电化学基础第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护学案(2021年整理)
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第2节电解池金属的电化学腐蚀与防护考试说明1.了解电解池的工作原理,并能写出电极反应及总反应的方程式,认识电解在实现物质转化中的具体应用。
2.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。
命题规律本节是高考的常考内容,其考查的内容有:一是电解过程的分析,多借助于图像考查电极上离子的放电顺序与产物的判断,电极反应式的书写;二是注重原电池与电解池相结合考查新型充电电池;三是考查新情境下电解原理的实际应用,如氯碱工业、电解精炼铜、电镀、电解除污、结合离子交换膜进行电解等;四是金属腐蚀的原因与防护措施。
考查题型有选择题和填空题两种。
考点1 电解原理1.电解(1)定义: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,电能转化为化学能。
(2)特点:①电解是不可逆的;②电解质导电一定发生化学变化。
2.电解池(1)概念:电解池是把电能转化为化学能的装置。
(2)电解池的构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl2溶液为例:总反应方程式:CuCl2错误!Cu+Cl2↑。
高考化学一轮复习第九章化学反应与电能第29讲电解池金属的腐蚀和防护学案
第29讲 电解池 金属的腐蚀和防护1.电解池(1)定义:电解池是把□01电能转变为□02化学能的装置。
(2)电解池的构成条件 ①有外接直流电源。
②有与□03电源相连的两个电极。
③形成闭合回路。
④电解质溶液或□04熔融电解质。
(3)电解池工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)①电解原理示意图②阴阳两极上放电顺序a .阴极:(与电极材料无关)。
□16氧化性强的先放电,放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +。
b .阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,则□17还原性强的先放电,放电顺序:S 2->I ->Br ->Cl ->OH -。
2.电解原理的应用 (1)氯碱工业 ①电极反应阳极:□012Cl --2e -===Cl 2↑(反应类型:氧化反应), 阴极:□022H ++2e -===H 2↑(反应类型:还原反应)。
②总反应方程式:□032NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
总反应离子方程式:□042Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
电解装置如图:(2)电解精炼铜(3)电镀(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Na 、Ca 、Mg 、Al 等。
总方程式阳极、阴极反应式 冶炼钠2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑ 2Cl --2e -===Cl 2↑、 2Na ++2e -===2Na 冶炼镁MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑□172Cl --2e -===Cl 2↑、 □18Mg 2++2e -===Mg 冶炼铝2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑□196O 2--12e -===3O 2↑、 □204Al 3++12e -===4Al [知识拓展] 离子交换膜 (1)离子交换膜分三类:①阳离子交换膜,只允许阳离子通过,不允许阴离子通过。
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电解第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护【高考新动向】【考纲全景透析】一、电解原理1.电解: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.2.电解池:(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置. 3.电解池的组成和工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)总反应方程式:Cu 2++2Cl -==== Cl 2↑+ Cu二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)电极反应:阳极2Cl --2e -==== Cl 2↑ 阴极 2H ++2e -==== H 2↑ (2)总反应方程式:2NaCl+ 2H 2O ====2NaOH+Cl 2↑+H 2↑ (3)应用:氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2.电镀铜或电解精炼铜3.电解冶炼钠(电解熔融NaCl)⑴电极反应:阳极:--2↑ 阴极:2Na ++2e -==2Na⑵总反应方程式:2↑ ⑶应用:冶炼Na 、Mg 、Al 等活泼金属。
三、金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较(1)加防护层,如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(2)电化学防护①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理 正极:被保护的金属设备 。
负极:比被保护的金属活泼的金属。
②外加电流的阴极保护——电解原理阴极:被保护的金属设备。
阳极:惰性电极(3)添加缓蚀剂。
【热点难点全析】※考点一原电池、电解池、电镀池的比较类型原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极:还原性较强的极或电子流出的极正极:还原性较弱的极或电子流入的极阳极:与直流电源正极相连的极阴极:与直流电源负极相连的极电极上的反应(1)负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应(2)正极:溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子(1)阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应(2)阴极本身不反应,溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金【警示】(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源,有时并无外加电源,存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源,另一个装置则是电解池。
(2)二次电池的放电过程是原电池,充电过程是电解池。
原电池的两极称为正、负极,是由两极材料的相对活泼程度决定。
(原电池的正、负极在内电路中有时也分别称为阴极、阳极)电解池的两极称为阴、阳极,是由外接电源决定。
无论是原电池还是电解池,阳离子总是向阴极移动,阴离子总是向阳极移动。
1.电极产物的判断阴极与电源负极相连,得电子发生还原反应。
其规律有两个:一是电极本身不参加反应;二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子,如Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+,要注意到金属活动性顺序表中Al 及Al 前面的金属离子在溶液中不放电。
阳极与电源正极相连,失去电子发生氧化反应。
其规律有两个:一是若阳极为非惰性电极(除Pt 、Au 之外的金属作电极),电极本身失去电子被氧化,电解质溶液中的阴离子不参与电极反应;二是若阳极为惰性电极(Pt 、Au 或非金属作电极),电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,如S 2-> I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根。
2.电极方程式、电解方程式的书写书写电解反应的一般步骤是:以写出用石墨做电极电解CuSO 4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
第一步:明确溶液中存在哪些离子溶液中的阳离子:Cu 2+、H +,阴离子:OH -、SO 2-4。
第二步:判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序 阴极:Cu 2+>H +阳极:OH ->SO 2-4第三步:写电极反应式和总的电解方程式 阴极:2Cu 2++4e -===2Cu阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑或2H 2O -4e -===O 2↑+4H+使得失电子数相等,两极反应式相加得总方程式:2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+4H +(离子方程式)或2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4。
[注意] ①上述例子中的电极若换成铜棒,阳极电极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+,阴极电极反应式不变。
②电极反应式的书写要以实际放电的离子表示,但电解方程式的书写中,弱电解质要以分子式的形式书写。
如本例中的阳极反应式可写为OH -,但是电解总反应方程式则必须写为H 2O 。
【典例1】(2012·潍坊模拟)有关下列装置的叙述不正确的是( )A.图①铝片发生的电极反应式是:Al+4OH--3e-====AlO2-+2H2OB.图②发生析氢腐蚀,离子方程式为:Fe+2H+====Fe2++H2↑C.图③溶液中发生的变化:4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3D.图④充电时,阳极反应是:PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+SO42-+4H+【解析】选B。
图①中铝片作负极,镁片作正极,铝被氧化;图②发生析氢腐蚀,但醋酸为弱电解质,不能拆分;图③发生吸氧腐蚀,空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化;图④是铅蓄电池,放电时,PbO2被还原为PbSO4,充电时,硫酸铅被氧化为二氧化铅。
※考点二电解规律及电解的相关计算1.以惰性电极电解电解质溶液的类型2.电解时的放电顺序与电极产物的判断(1)电解池电极的判断(2)电解时电极产物的判断①阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子;如是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要看溶液中离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断,阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
②阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反,其中Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+。
3.电解池中有关量的计算或判断解题依据是得失电子守恒,其解题方法有守恒法、总反应式法、关系式法。
(1)根据守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式计算。
(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计算所需的关系式。
【典例2】用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)。
则电解过程中共转移电子的物质的量是( )A.0.8 molB.0.6 molC.0.5 molD.0.4 mol【解析】选B 。
加入0.1 mol 碱式碳酸铜[Cu 2(OH)2CO 3] 恢复原状,可将0.1 mol [Cu 2(OH)2CO 3]分解成0.2 mol CuO 、0.1 mol H 2O 、0.1 mol CO 2(因它可从溶液中跑掉,可忽略),由此说明有0.2 mol 硫酸铜电解完成后,又有0.1 mol H 2O 发生电解,故电子转移的物质的量应为电解CuSO 4和电解水电子 转移的量之和:0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol 。
【高考零距离】【2012年高考】1、(2012·浙江高考·10)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是A .在阴极式,发生的电极反应为:2H 2O +2e-2OH ―+H 2↑B .在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H +浓度增大,平衡224CrO -+2H 227Cr O -+H 2O 向右移动C .该制备过程总反应的化学方程式为:4K 2CrO 4+4H 2O通电2K 2Cr 2O 7+4KOH +2H 2↑+2O 2↑D .测定阳极液中K 和Cr 的含量,若K 与Cr 的物质的量之比(n K /n Cr )为d ,则此时铬酸钾的转化率为α=1-0.5d【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)看清阴阳极的电极材料; (2)阴阳极上放电的离子分析。
【解析】选D 。
有反应的装置分析,惰性电极为阳极,则电解该溶液的实质是电解水,所以阳极是溶液中的氢氧根离子失电子,而阴极是氢离子得电子,故在阴极发生的电极反应为2H 2O +2e-2OH ―+H 2↑,A对;由于阳极氢氧根放电所以剩余大量的氢离子会使氢离子的浓度变大,故使平衡224CrO -+2H+227Cr O -+H 2O 向右移动,B 对;根据阴阳极放电的离子可以得知总反应为4K 2CrO 4+4H 2O 通电2K 2Cr 2O 7阳离子交换膜KOH 稀24K CrO 溶液+4KOH+2H2↑+2O2↑,C对;根据B选项中的转化关系,阳极4K2CrO4~2K2Cr2O7,设共有4mol K2CrO4,则在阳极每转化xmol K2CrO4,就减少xmol钾离子,即n K/n Cr=(8-x):4=d,解得铬酸钾的转化率为α=x/4=(8-4d)/4=2-d,D不正确。
2、(2012·海南高考·3)下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2B. NaOH、CuSO4、 H2SO4C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2【解析】考查基本电解原理。
电解时只生成氧气和氢气,则电解质所含阳离子在金属活动顺序表位于铜之前,阴离子不是简单离子。
【答案】C3、(2012·海南高考·4)下列实验操作正确的是A.可用氨水除去试管内壁上的银镜B.硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中C.将三氯化铁溶液蒸干,可制得无水三氯化铁D.锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜【解析】银镜用稀硝酸除去;硅酸钠是一种矿物胶不能用玻璃塞的瓶;蒸干三氯化铁时FeCl3水解,得不到晶体。
【答案】D4、(2012·广东高考·7)化学与生活息息相关,下列说法不正确的是A 用食醋可除去热水壶内壁的水垢B 淀粉,油脂和蛋白质都是高分子化合物C 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致D新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮【解题指南】解答本题时应从化学与生活的角度考虑【解析】选B。