2020高考化学第九章 第29讲电解池 金属的腐蚀和防护
高考总复习《化学》电解池金属的腐蚀与防护ppt课件
3．使用氯化钠作原料可以得到多种产品。 (1)实验室用惰性电极电解 100 mL 0.1 mol·L－1 NaCl 溶液，若阴阳两极均得到 112 mL 气体(标准状况)， 则所得溶液的溶质物质的量浓度是________(忽略 反应前后溶液体积的变化)。 (2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电 极电解饱和 NaCl 溶液。通电时，为使 Cl2 被完全吸收，制得 有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名 称和消毒液的主要成分判断正确的是________(填字母)。 A．a 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaCl B．a 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaCl C．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaCl D．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl
考点二 电解原理的应用
[固基础——基础知识抓起来]
1．氯碱工业 电解饱和食盐水是氯碱工业的基础，电解饱和食盐水时，
通电 发生反应__2_N_a_C__l＋__2_H__2O__=_=_=_=_=_2_N__a_O_H__＋__H__2↑__＋___C__l2。↑其中阳极 反应为__2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=_C_l_2_↑_，阴极反应为__2_H_＋_＋__2_e_－_=_=_=__H_2_↑__。
5．完成下列电极反应式的书写： (1)(2017·4 月选考)据文献报道，CO2 可以在碱性水溶液中电解 生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是____________________。 (2)(2016·10 月选考)电解 NaClO3 水溶液可制备 NaClO4。在电 解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效 率下降。为抑制氢气的产生，可选择合适的物质(不引入杂质)， 写出该电解的总化学方程式：___________________________ _____________________________________________。 (3)单质 Mg 可以通过电解熔融 MgCl2 得到。不能用电解 MgCl2 溶液的方法制备 Mg 的理由是_________________________。
电解池 金属的腐蚀与防护
【提示】
（1）处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极 是活性电极还是惰性电极。活性电极在阳极放电，电极 溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电。 对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴 阳离子的放电顺序即可。
（2）根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列 三点： ①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相 近，后一个c(H＋)很小，来自水的电离； ②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原 到Fe2＋； ③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀) 时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋ 只有在熔融状态下放电。
①两个电极与直流电源相连 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 阳极：与电源正极相连的极 阴极：与电源负极相连的极 阳极：溶液中的阴离子失电子，或电极 金属失电子，发生氧化反应 阴极：溶液中的阳离子得电子，发生还 原反应 阴离子移向阳极，阳离子移向阴极 阳极正极→负极阴极
①活泼性不同的两电极(连接) ②电解质溶液 ③形成闭合回路 ④能自发进行氧化还原反应 负极：较活泼金属(电子流出的极) 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属 )(电子流入的极) 负极：较活泼电极金属或阴离子失电子， 发生氧化反应 正极：溶液中的阳离子或氧气得电子，发 生还原反应
ห้องสมุดไป่ตู้
电解 电解 质型 放H2 生碱 型
放O2 生酸 型
不活泼金属 的含氧酸盐
CuSO4
电解 质和 水
生成新 减小 电解质
CuO或 CuCO3
★☆用惰性电极电解电解质溶液的规律
电解 类型 电解 水型 电解质类别 实例 电极反应特点 H＋和OH－分别 在 阴极和阳极放 电生成H2和O2 电解质电离出 的阴阳离子分 别在两极放电 阴极：H2O得电 子放H2生成碱 阳 极：电解质阴 离子放电 阴极：电解质 阳离子放电阳 极：H2O失电子 放O2生成酸 电解 对象 水 电解质 浓度 增大 pH 增大 减小 不变 电解 质 电解 质和 水 减小 增大 电解质 溶液复原 水 水 水 HCl CuCl2 生成新 增大 电解质 HCl 强碱、含氧 NaOH 酸、活泼金 H2SO4 属的含氧酸 Na2SO4 盐 无氧酸、不 活泼金属的 无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 HCl CuCl2 NaCl
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(
高考化学总复习课件电解池金属的腐蚀与防护
06
知识拓展与前沿动态
新型耐腐蚀材料研究进展
耐蚀合金
通过合金化技术，提高金属的耐 腐蚀性，如不锈钢、耐蚀铝合金
等。
陶瓷材料
具有高硬度、高耐腐蚀性等特点， 如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。
高分子材料
具有优良的耐化学腐蚀性和加工性 能，如聚四氟乙烯、聚氯乙烯等。
绿色环保型防腐蚀技术发展趋势
无铬钝化技术
02
金属腐蚀现象与类型
金属腐蚀定义及危害
金属腐蚀定义
金属腐蚀是指金属与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏 或变质。
金属腐蚀危害
金属腐蚀会导致金属材料的性能下降，缩短使用寿命，甚至引发安全事故。同时 ，金属腐蚀还会造成资源浪费和环境污染。
化学腐蚀和电化学腐蚀区别
化学腐蚀
金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应，生成氧 化物或其他化合物，而被氧化腐蚀。此类腐蚀过程中 电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，没有 电流产生。
防护技术的创新发展。
国际合作与交流
03
加强与国际同行在金属腐蚀与防护领域的合作与交流，共同应
对全球性挑战。
THANKS
感谢观看
2. 不同金属在相同条件下的腐蚀速率存在显著差异。一些金属具有较高的耐腐蚀性，而另一 些金属则更容易受到腐蚀的影响。
3. 电解质溶液的成分对金属的腐蚀也有重要影响。某些离子或化合物可能会加速金属的腐蚀 过程。
结论总结：通过本次实验探究了电解池金属的腐蚀与防护问题。实验结果表明金属腐蚀是一 个复杂的电化学过程受多种因素影响。为了有效防止和控制金属腐蚀需要综合考虑材料选择 、环境控制以及电化学保护等措施。
电化学腐蚀
金属与电解质溶液接触，形成原电池而发生的腐蚀。 电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀，如钢铁生锈就 是典型的电化学腐蚀。在潮湿的空气中，钢铁表面吸 附一层薄薄的水膜，纯水是弱电解质，它能电离出少 量的H+和OH-，同时由于空气中CO2的溶解，使水 膜呈中性或酸性。若水膜呈酸性，则钢铁发生析氢腐 蚀；若水膜呈中性或弱酸性，则钢铁发生吸氧腐蚀。
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。
高考化学总复习课件专题六电解池金属的腐蚀与防护
铝制品锈蚀案例分析
腐蚀现象
铝制品在潮湿环境中表面出现白色氧化铝层。
腐蚀原理
铝与水和氧气发生电化学反应，生成氢气和铝离子，铝离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化 铝和水，氧化铝即为铝锈。
防护措施
保持铝制品表面干燥，避免接触酸性或碱性物质。同时，由于铝制品表面易形成致密的氧化铝层，具有 一定的自我保护能力，因此铝制品的耐腐蚀性相对较强。
电解池定义及工作原理
电解池定义
电解池是一种将电能转化为化学能的装置，通过外加电源驱动电解质溶液中的 离子发生氧化还原反应。
工作原理
电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。在外加电源的作用下，电 解质溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，从而在两极上发生电子 得失，实现电能到化学能的转化。
05
实验设计与操作注意事项
实验目的和原理阐述
实验目的
通过电解池实验，探究金属的腐蚀与防 护机制，理解金属腐蚀的原理和防护措 施。
VS
原理阐述
金属在潮湿环境中与电解质溶液接触时， 会发生氧化还原反应，导致金属腐蚀。本 实验通过电解池模拟金属腐蚀环境，观察 金属腐蚀现象，并分析其原因。
实验步骤和操作方法介绍
02
金属腐蚀现象及危害
金属腐蚀现象举例
01
02
03
钢铁生锈
钢铁在潮湿的空气中，由 于电化学作用，表面会逐 渐生锈，生成一层疏松的 铁锈。
铜器变绿
铜器在潮湿的环境中，表 面会逐渐变绿，生成一层 碱式碳酸铜。
银器变黑
银器在空气中放置久了， 表面会逐渐变黑，生成一 层硫化银。
金属腐蚀对生活和生产影响
高考化学讲义电解池金属的腐蚀与防护(含解析)
目夺市安危阳光实验学校第二节 电解池 金属的腐蚀与防护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。
(高频)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。
(中频)电解原理1．电解、电解池2．电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液) 总反应方程式：CuCl2=====电解Cu ＋Cl2↑电解原理的应用1．氯碱工业制烧碱、氯气和氢气 2．电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法，也用在金属的精炼上。
如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时： 3．电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。
如电解熔融氯化钠得到钠时：金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与接触到的物质直接发生反应 不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应 区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜性质 酸性较强 酸性很弱或呈中性负极反应Fe －2e －===Fe2＋ 正极反应2H ＋＋2e －===H2↑2H2O ＋O2＋4e －===4OH － 其他反应及产物 Fe2＋＋2OH －=== Fe(OH)2 2Fe ＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O ＋(3－x)H2O 普遍性吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护法⎩⎪⎨⎪⎧牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理外加电流的阴极保护法——电解原理(2)其他：改变金属内部结构和金属表面外加保护层 1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)电解是把电能转变成化学能( ) (2)电解是把化学能转变成电能( )(3)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化( ) (4)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈( )(6)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等( )(7)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀( )(8)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极( )【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×(8)×2.如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是____________，甲中正极反应为_________________________________，乙中正极反应为____________。
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。
高考化学一轮总复习课件电解池金属的腐蚀和防护
组装电解池
将金属试样放入电解池中，加入适量的电解质溶液，连接 电源和导线。
控制实验条件
调整电解池的电压、电流和温度等参数，记录实验数据。
操作注意事项
确保电源稳定，避免电压和电流过大；保持电解池清洁， 避免杂质干扰实验结果；注意安全，防止触电和烫伤等事 故。
实验结果分析和讨论
观察金属试样的变化
记录金属试样在电解过程中的 颜色、光泽、形状等变化，分
金属的防护
为防止金属腐蚀，可以采取多种防护措施，如覆盖保护层、改变金属内部结构、电化学 保护等。
解题思路与技巧分享
分析电解池工作原
理
在解题时，首先要明确电解池的 工作原理，判断阴阳极及电极反 应类型，然后根据电子守恒和电 荷守恒进行计算。
理解金属腐蚀的实
质
金属腐蚀的实质是金属原子失去 电子被氧化的过程，因此解题时 要关注金属在电解质溶液中的氧 化还原反应。
通过控制金属所处环境的温度、湿度、氧 气含量等因素，降低金属的腐蚀速率。
防护措施选择原则
适应性原则
根据金属的种类、使用环境和腐蚀机理选择合适 的防护措施。
可持续性原则
优先选择对环境友好、可回收利用的防护措施， 降低对环境的影响。
ABCD
经济性原则
在满足防护要求的前提下，尽量选择成本低、维 护方便的防护措施。
掌握金属防护的方
法
在解题时，需要根据实际情况选 择合适的金属防护方法，并分析 其防护效果及可能存在的局限性 。
相关领域拓展延伸
新能源电池
随着新能源技术的发展，新型电池如锂离子电池、燃料电池等逐渐进入人们的视野。这些 电池的工作原理与电解池有相似之处，了解电解池原理有助于理解新能源电池的工作原理 。
金属的腐蚀与防护课件
【解析】随 pH 变化，碳钢腐蚀速率先减慢后加快，A 实验①中左侧铜没有被腐蚀，右侧铜被腐蚀，B项错误；
(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样( )
项错误；pH
为
14
时，溶
液显碱性，电极反应式中不能生成 H＋，C 项错误；pH＝7 时负极反应式为 Fe－2e－
===Fe2＋，D 项错误。
• 2．利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放 置一段时间。下列说法不正确的是( )
慢
较快
主要产物
Fe2＋
Fe3O4
Fe2O3
FeO－2
下列说法正确的是( )
A．随 pH 的升高，碳钢腐蚀速率逐渐加快
B．pH<4，发生析氢腐蚀 Fe－2e－===Fe2＋
(7)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀( )
b．____极：被保护的金属设备。
C．pH 为 14，其负极反应为 2H O＋Fe－3e ===FeO ＋4H C．实验②中，左侧电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
• A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 • B．一段时间后，a管液面高于b管液面 • C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 • D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ • 【答案】C • 【解析】a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b
处溶液的H＋减小，pH增大，故C项错误。
①牺牲阳极的阴极保护法——________原理。 考点3 金属的腐蚀与防护
2
－
－
＋ห้องสมุดไป่ตู้
2
D．pH 为 7 时，负极反应为 D．该装置可用于研究牺牲阳极的阴极保护法
知识清单20+电解池++金属的腐蚀与防护-【口袋书】2024年高考化学一轮复习知识清单
知识清单20 电解池金属的腐蚀与防护知识点01 电解池知识点02 金属的腐蚀与防护知识点03 特殊形式的电化学装置知识点01 电解池一、电解的原理1．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：电能转化为化学能的装置。
（3）电解池的构成①有与直流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。
2．电解池的工作原理（1）电极反应①阳极：连原电池的正极，发生氧化反应 ②阴极：连原电池的负极，发生还原反应 （2）三个“流向”①电子流向：阳极---------→外电路阴极②电流流向：阴极---------→外电路阳极-------→内电路阴极 ③离子流向：阳离子→阴极；阴离子→阳极 （3）电势高低①原电池：正极＞负极 ②电解池：阴极＞阳极3．电极按性质分类（1）惰性电极：由Pt （铂）、Au （金）、C （石墨）组成的电极 （2）活泼电极：除了Pt 、Au 以外的其他金属电极 4．阴阳两极上放电顺序（1）阴极（与电极材料无关）：氧化性强的微粒先放电，放电顺序：（2）阳极（与电极材料有关）：①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。
②若是惰性电极作阳极，放电顺序为：（3）三注意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、最重要的放电顺序为阳极：Cl －＞OH －；阴极：Ag +＞Cu 2+＞H +。
③电解水溶液时，K +～Al 3+不可能在阴极放电。
5．重要的电化学反应式（水的化学计量数为2） （1）铅蓄电池充放电反应：Pb+PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O（2）吸氧腐蚀的正极反应①弱酸性、中性或碱性：2H 2O+O 2+4e－4OH －②酸性：4H++O2+4e－2H2O③CO2：O2+4e－+2CO22CO32－（3）阳极OH－的放电反应①碱溶液中OH－的放电反应：4OH－－4e－2H2O+O2↑②水中的OH－的放电反应：2H2O－4e－O2↑+4H+（3）阴极H+的放电反应①酸溶液中H+的放电反应：2H++2e－H2↑②水中的H+的放电反应：2H2O+2e－H2↑+2OH－（4）惰性电极电解溶液①NaCl：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑②CuSO4：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4③AgNO3：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3④Cu（NO3）2：2Cu（NO3）2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO36．其他（1）电解质溶液的选择①碱金属电极：不选择水溶液及醇类，一般选择有机电解质或固体电解质②盐桥式原电池：负极材料和与其反应的电解质在不同的容器中（2）电极pH变化①看该电极反应是消耗还是产生H+或OH－②若H+或OH－无变化，看该电极是消耗还是产生水（3）溶液pH变化①看总反应是消耗还是产生H+或OH－②若H+或OH－无变化，看总反应是消耗还是产生水（4）指示剂颜色变化和电极极性的关系指示剂颜色变化放电微粒电极极性酚酞变红H+阳极或正极石蕊变红OH－阳极淀粉变蓝I－阳极二、用惰性电极电解溶液1．电解水型（1）放电微粒：H+离子和OH－离子同时放电（2）放电产物：同时有H2和O2产生（3）溶液的变化电解液浓度变化pH变化溶液的复原H2SO4变大变小加H2ONaOH变大或不变变大或不变加H2OKNO3变大或不变不变加H2O2．电解电解质型（1）放电微粒：电解质中阴阳离子同时放电（2）溶液的变化电解液浓度变化pH变化溶液的复原HCl变小变大通HCl气体CuCl2变小理论变大，实际变小加CuCl2固体3．放氢生碱型（1）放电微粒：水中的H+离子和电解质中的阴离子同时放电（2）阴极产物：H2和OH－（2H2O+2e－H2↑+2OH－）（3）溶液的变化电解液浓度变化pH变化溶液的复原NaCl变小变大通HCl气体Na2S变小变大通H2S气体4．放氧生酸型（1）放电微粒：水中的OH－离子和电解质中的阳离子同时放电（2）阳极产物：O2和H+（2H2O－4e－O2↑+4H+）（3）溶液的变化电解液浓度变化pH变化溶液的复原CuSO4变小变小加CuO或CuCO3固体AgNO3变小变小加Ag2O或Ag2CO3固体【特别提醒】（1）在“电解水型”中，若电解某物质的饱和溶液，则电解过程中会析出晶体，其浓度和pH均不变。
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↑＋
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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CuCl2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：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，放电顺序为2．电解原理的应用(1)氯碱工业①电极反应阳极：□212Cl －－2e －===Cl 2↑(反应类型：氧化反应)，阴极：□222H ＋＋2e －===H 2↑(反应类型：还原反应)。
②总反应方程式：□232NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
总反应离子方程式：□242Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑。
(2)电解精炼铜(3)电镀铜(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。
3．金属的腐蚀和防护(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成□40金属阳离子，金属发生氧化反应。
(2)金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀②析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：铁锈的形成：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3＋(x－3)H2O===Fe2O3·x H2O(铁锈)。
(3)金属的防护1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。
(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。
(√)错因：_____________________________________________________________(2)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。
(×)错因：电解CuCl2溶液时，阴极生成Cu。
(3)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。
(×)错因：电解H2SO4溶液是电解水，c(H＋)增大，pH减小。
(4)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。
(×)错因：电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。
(5)用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。
(×)错因：电解饱和食盐水一段时间后，通入适量的HCl会恢复到电解前的状态，加盐酸会使溶液浓度变稀。
(6)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。
(×)错因：电解饱和食盐水时，可用金属材料。
(7)在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极。
(×)错因：镀件上镀铜时，镀件连接电源的负极。
2．教材改编题(据人教选修四P88 T6)下列说法不正确的是()A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比纯铁容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处不易生铁锈D．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈答案 C考点一电解原理及应用[典例1](2016·全国卷Ⅰ)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SO2－4离子向阳极迁移，阳极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．阴极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，阴极区溶液pH降低D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成解析阳极区域水电离出的OH－放电，溶液中c(H＋)增大，pH减小，中间隔室的SO2－4透过cd膜移到阳极区可得产品H2SO4；阴极区水电离出的H＋放电：2H＋＋2e－===H2↑，溶液中c(OH－)增大，溶液pH增大，中间隔室的Na＋透过ab膜移入阴极区，可得产品NaOH；由得失电子守恒，结合电极反应4OH－－4e －===2HO＋O2↑可知，通过1 mol e－会有0.25 mol O2产生。
2答案 B名师精讲1．以惰性电极电解电解质溶液的规律2.电极反应式的书写步骤与方法3．电解原理应用的注意事项(1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱的质量。
(2)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
(3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。
电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。
(4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。
1．用图甲装置电解一定量的CuSO4溶液，M、N为惰性电极。
电解过程实验数据如图乙所示。
横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程产生气体的总体积。
下列说法不正确的是()A．A点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态B．电解过程中N电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生C．Q点时M、N两电极上产生的总气体在相同条件下体积相同D．若M电极材料换成Cu，则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变答案 A解析惰性材料作电极，在阳极上H2O先放电，即阳极的电极反应式为2H2O －4e－===O2↑＋4H＋，在阴极，Cu2＋先放电，即阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e －===Cu，P点后，气体体积突然增大，说明P点Cu2＋消耗完全，P点后，阴极的电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑，即A点是电解完CuSO4后，又电解了一部分水，应加入CuO和H2O，才能恢复到原来的状态，故A说法错误；N极接电源的负极，N极作阴极，根据选项A的分析，先有红色铜析出，然后出现气体，故B说法正确；Q点的气体来自两个阶段，第一阶段：阳极电极反应式为2H2O－4e －===4H＋＋O2↑，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，第二阶段：阳极电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，P点产生的气体为氧气，其体积为b L ，从P 点到Q 点，第二阶段，阴极产生的气体体积为2b L ，阳极产生的气体体积为b L ，阳极气体总体积为(b ＋b ) L ＝2b L ，故C 说法正确；若M 电极换成Cu ，阳极上发生反应Cu －2e －===Cu 2＋，阴极反应式为Cu 2＋＋2e －===Cu ，因此电解过程中CuSO 4溶液的浓度不变，故D 说法正确。
2．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。
如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式：_____________________________________________________________________。
(2)离子交换膜的作用为___________________________________________________________________________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。
(3)精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中________(选填“a”“b”“c”或“d”)位置流出。
答案 (1)2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －(2)阻止OH －进入阳极室与Cl 2发生副反应：2NaOH ＋Cl 2===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，以便得到纯度更高的氢氧化钠溶液 阻止阳极产生的Cl 2和阴极产生的H 2混合发生爆炸(3)a d解析 (1)电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H ＋在阴极得到电子变为H 2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl －在阳极失去电子产生Cl 2。
该电解反应的离子方程式是2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －。
(2)图中的离子交换膜是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH－进入阳极室与氯气发生反应，阻止Cl －进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。
同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。
(3)随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。
精制饱和食盐水从阳极补充，即从图中a位置补充，由于阴极H＋不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；从c位置流出的是稀的NaCl溶液。
考点二金属的电化学腐蚀与防护[典例2](2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是()A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，A正确；被保护的钢管桩作阴极，高硅铸铁作阳极，电解池中外电路电子由阳极流向阴极，即从高硅铸铁流向钢管桩，B正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，其主要作用是传递电流，而不是作为损耗阳极，C错误；保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，应根据环境条件变化进行调整，D正确。
答案 C名师精讲1．判断金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解池原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀。
(2)对同一金属来说，在同浓度的不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中＞弱电解质溶液中＞非电解质溶液中。
(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。