电解池 金属腐蚀与防护
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
电解池金属的电化学腐蚀与防护
电解池金属的电化学腐蚀与防护电解池腐蚀是一种电化学腐蚀，它是指在电极上由于氧化还原反应的存在，使得电流通过金属表面，并且将金属表面的原子释放出来，形成金属离子的反应过程。
因此，这种腐蚀与电学和化学官能相同而引起的腐蚀不同，并且这种腐蚀是不可逆的。
电解池腐蚀在加速金属腐蚀方面起着重要的作用，因为它涉及到电极效应、自腐蚀和腐蚀介质的化学成分等各种参数。
在了解这些参数的同时，我们可以更好地了解电解池腐蚀机制，并采取一些防腐措施预防电解池腐蚀。
电解池腐蚀机制当两种不同金属或合金接触时，在氧化还原反应的影响下，时间越长，金属表面的动电位差异就会增大。
这个电势差使电解液中的离子聚集在这两个金属之间，形成电池。
从而，两个金属产生了电解池短路，流过电流引起了电化学腐蚀反应，最后结果是金属腐蚀。
实际上，不同的金属对不同的电解液的耐腐蚀行为是不同的，这与金属的物理和化学性质有关。
防止电解池腐蚀的措施为了周期性保持电离池的稳定性并保护金属免受腐蚀，我们应采取以下措施：选用合适的金属材料腐蚀是由于金属表面原子的释放而发生的，因此使用合适的材料是第一条防腐措施。
通常，高纯度金属具有更好的耐腐蚀性，同时某些材料可以与某些腐蚀介质兼容。
采用防腐涂层涂层可以提供一层保护，避免金属暴露在腐蚀介质中。
通常，涂层是形成无孔隙封闭层，避免介质进入涂层下面的介质进行腐蚀。
涂层的性质随着面积变化而变化，以达到理想的防腐效果。
控制电解液电解液是电解池腐蚀的重要因素，因为含有的化学物质可以影响动电位差异。
低氧的含氧化液体可以减少腐蚀，而酸化液体和盐水液体非常容易腐蚀金属。
维护合适的pH值合适的pH值是防止腐蚀的关键。
当pH值过高或过低时，会对金属造成损害。
对于某些金属，pH 7是安全的范围。
在很多情况下，加入pH调节剂可以调节电解液的酸度和碱度，从而有效地防止电解池腐蚀。
通过了解电解池腐蚀的机制和防止措施，我们可以更有效地预防金属材料的电化学腐蚀，从而延长其使用寿命。
第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护考点电解原理的应用-课件新高考化学一轮复习
B．电解过程中废水的 pH 不发生变化
C．电解过程中有 Fe(OH)3 沉淀生成 D．电路中每转移 12 mol 电子，最多有 1 mol Cr2O27－被还原
解析：铁作阳极，反应为 Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋还原 Cr2O27－，反应过程 中阴极为 H＋放电同时 Fe2＋还原 Cr2O27－也消耗 H＋，c(H＋)变小，pH 变大， B 项错误。 答案：B
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＋Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na
冶炼 镁
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
6．[双选]实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的
污染的装置如图所示，电解过程中 Fe 电极附近有 N2 产生。下列说法不正确的
是
()
A．电解过程中，装置甲中 Fe 电极附近溶液颜色变化为无色→黄色→浅绿色 B．b 电极的电极反应式：2NO3－＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O C．装置乙的中间室中的 Na＋移向右室，Cl－移向左室 D．1 mol 甲醇参加反应时，整个装置能产生 0.6 mol N2
题点(二) 电解原理在治理废水方面的应用
4．用电解法处理酸性含铬废水(主要含有 Cr2O27－)时，以铁板作阴、阳极，处
理过程中发生反应：Cr2O27－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后
Cr3＋以 Cr(OH)3 形式除去。下列说法中错误的是
一轮;电解池 金属的腐蚀与防护
问题探究 1： 电解质溶液通电时， 一定会发生化学反应吗？ 为什么？
提示：一定发生化学反应。因为在电解池的阴极、阳极分 别发生了还原反应和氧化反应，发生了电子的转移，生成了新 物质，所以一定有化学反应发生。
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二、电解原理的应用 1．氯碱工业 (1)概念：用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 Cl2 、H2 和
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高 能写出电极反 应式和总反应 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。
考情分析
本部分在高考中的考查从三方面切 入：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，如2012年高考 浙江理综10题，安徽理综11题，重 庆理综29题等；②电解规律及其应 用，如2012年高考海南化学16题， 福建理综24题等；③金属发生电化 学腐蚀的原因及防止金属腐蚀的措 施，如2012年高考山东理综13题。 题型以选择题或填空题形式出现， 难度中等偏上。
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4．电冶金 金属冶炼：Mn ＋ ne ===M。
＋ －
(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠： ①阳极反应： ②阴极反应： ③总反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
。
2Na＋＋2e－===2Na 。 电解 2Na＋Cl ↑ 2NaCl(熔融)===== 2
。
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第17练 电解原理及其应用 金属腐蚀与防护(解析版)
第17练电解原理及其应用金属腐蚀与防护1.熟悉电解池工作原理电源2.电解时电极反应式的书写方法(1)判——判断电解池的阴、阳极①根据所连接的外加电源判断：与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。
②根据电子流动方向判断：电子流动方向为从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极。
②)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
(2)看——看清电解池的阳极材料是惰性电极还是活性电极(除Au、Pt外的金属电极一般为活性电极)（3）写——根据阴离子、阳离子在阴极上的放电顺序，写出电极反应①阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞……②阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞……③当阳极是金属(Au、Pt除外)电极时，溶液中的离子不再放电而是金属失电子生成金属阳离子。
3．电化学计算的常用方法--根据电子守恒计算①用于串联电路中阴阳两极产物、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用于混合溶液中电解的分阶段计算。
4.金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀快慢的三个规律①金属腐蚀类型的差异电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。
①电解质溶液的影响a．对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
b．对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，腐蚀越快。
①活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
(2)两种腐蚀与三种保护①两种腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。
①三种保护：电镀保护、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。
1．（2023·湖北·校联考模拟预测）科研团队开创了海水原位直接电解制氢的全新技术(如图所KOH侧的水蒸气压力差使海水自发蒸发，并示)。
第17讲 电解池 金属的腐蚀与防护(讲)-2023年高考化学一轮复习讲练测(原卷版)
第17讲电解池金属的腐蚀与防护1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
【核心素养分析】变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，并运用电解原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：利用电解池装置，分析电解原理，建立解答电解池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。
科学态度与社会责任：肯定电解原理对社会发展的重大贫献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电解有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
知识点一电解的原理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)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑(2)电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；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。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电，放电顺序：(2)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，即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律4.用惰性电极电解电解质溶液的规律生酸性的含氧酸盐电，阴极电解质的阳离子放电阴极：Ag ＋＋e －===AgO 2知识点二电解原理的应用1.氯碱工业阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑2.电镀与电解精炼3.电冶金电解冶炼冶炼钠冶炼铝电极反应阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑阴极：2Na ＋＋2e －===2Na 阳极：6O 2－－12e －===3O 2↑阴极：4Al 3＋＋12e －===4Al 总反应2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑知识点三金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
化学-电解池金属的腐蚀与防护检测-解析版
第18讲 电解池、金属的腐蚀与防护 （精准检测卷）时间：50分钟一、选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分）1．《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na 2S 2O 8，其中S 为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。
下列叙述错误的是A ．56 gFe 参加反应，共有N A 个S 2O 被还原28-B ．1 mol 过硫酸钠(Na 2S 2O 8)含N A 个过氧键C ．碱性条件下，硫酸根自由基发生反应的方程式为：SO·+OH -=SO +·OH 4-24-D ．pH 越小，越不利于去除废水中的正五价砷【答案】A【解析】A ．一个S 2O和一个Fe 反应生成两个SO 和一个Fe 2+，该过程转移2个电子，28-24-但是Fe 2+还要与个S 2O 反应变成Fe 3+和自由基，56gFe 为1molFe 因此1mol 铁参加反应28-要消耗1.5 mol 个S 2O ，共有1.5N A 个S 2O 被还原，故A 错误；28-28-B ．1 mol 过硫酸钠(Na 2S 2O 8)含1 mol 过氧键，即含有N A 个过氧键，故B 正确；C ．结合图示可知，碱性条件下，SO ·发生反应的方程式为：SO·+OH -=SO +·OH ，故4-4-24-C 正确；D．因为最后是将离子转变为沉淀析出的，则溶液的碱性越强越有利于析出，即pH越大越有利于去除废水中的正五价砷，pH越小，越不利于去除废水中的正五价砷，故D正确；故选A。
2．通过3D打印技术制作的人工肾脏是一种可替代肾脏功能的装置，用于帮助患有尿毒症疾病的患者。
实验室用如图装置模拟人工肾脏的工作原理，电解生成的质子Cl2将尿素[CO(NH2)2]氧化排出，则下列说法正确的是A．b为电源的正极，H+从左室通过质子交换膜移动到右室B．阳极室中发生的反应依次是：2C1--2e-=Cl2↑，CO(NH2)2+7Cl2+ 5H2O=2NO2+CO2+14HCl C．电解结束后，阴极室中溶液的pH与电解前相同D．该方法与血液透析清除尿素的原理基本相同【答案】C【解析】A．由图示可知，左室产生二氧化碳，右室产生氢气，则左室是电解池的阳极，右室是电解池的阴极，b为电源的负极，H+从左室通过质子交换膜移动到右室，A错误；B．电解生成的质子Cl2将尿素氧化排出，阳极室中发生的反应依次是：2C1--2e-=Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+ H2O=N2+CO2+6HCl，B错误；C．阴极电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，阳极室中发生的反应依次是：2C1--2e-=Cl2↑，CO(NH2)2+3Cl2+ H2O=N2+CO2+6HCl，依据得失电子守恒可知，阴、阳极产生的氢氧根离子和氢离子数目相等，阳极室产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与氢氧根离子结合生成水，所以阴极室中溶液的pH与电解前相同，C正确；D．血液透析属于物理方法进行分离物质，但是电解法属于化学方法，该方法与血液透析清除尿素的原理不同，D错误；答案选C。
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。
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
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____________。
课后作业31电解池金属的腐蚀与防护2025年高考化学一轮复习
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【解析】 由图中电子流向可知，充电时，Zn 电极作阴极，A 项正确；充电时，阳极反 应式为 4OH－－4e－===O2↑＋H2O，B 项正确；放电时，Zn 电极为负极，原电池中阴离子向 负极移动，则 OH－向 Zn 电极移动，C 项正确；放电时，正极的电极反应式为 CO2＋2e－＋ H2O===HCOO－＋OH－，D 项错误。
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答案
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【解析】 根据 c 电极通入的 SO2 气体转化为 SO24－，可知该电极失去电子，发生氧化反 应，是电解池的阳极，则 b 是燃料电池的正极，通入的是氧气，甲通入的是甲烷，A 项正确； 由于电解液是氢氧化钾溶液，通入氧气的 b 极的电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B 项正确；d 电极 NO 转化为 NH＋4 ，是电解池阴极得电子，可知电极反应式为 NO＋6H＋＋5e－ ===NH＋4 ＋H2O，C 项正确；c 电极是 SO2 转化为 SO24－，电解池阳极失电子，电极反应式为 2H2O＋SO2－2e－===SO24－＋4H＋，所以在电解池中总反应方程式为 2NO＋8H2O＋5SO2=电==解== (NH4)2SO4＋4H2SO4，电解过程中消耗水，生成硫酸铵和硫酸，则通过丙出口出去的物质有 硫酸铵的浓溶液和 H2SO4，D 项错误。
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解析
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9．(2024·四川南充模拟)某研究小组将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上 瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入一定浓度醋酸溶液，进行铁的电化学腐蚀实验，容器中 的压强随时间的变化曲线如图 2。下列说法正确的是( )
A．0～t1 时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量 B．铁被氧化的电极反应式为 Fe－3e－===Fe3＋ C．碳粉上发生了氧化反应 D．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
第六章 第三讲 电解池 金属的腐蚀与防护
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理： 负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）： 2H++2e— = H2↑ 或2H2O+O2+4e— = 4OH—
【讨论】两者情况的进一步反应或总反应
三、金属的防护
1、 改善金属的内部组织结构(内因) ——制成 合金（不锈钢） 2、在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、 钝化等 3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一 个电解池，装有电解液a；X，Y是两块电极板，通过导 线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X，Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开 始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ++2e— = H ↑ 2H ①电解池中X极上的电极反应式为 _____ 。 2 在X极附近观察到的现象是______ 。 有气泡且溶液变红 - - 2e— = Cl ↑ 2Cl， ②Y电极上的电极反应式为____ 2 将湿润的淀粉KI试 检验该电极反应产物的方法是___ (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 纸接近管口 选用溶液，则： 2++2e— = Cu Cu Cu ①X电极的材料是__ ，电极反应式为 __ 。 ②Y电极的材料是__ ，电极反应式为 __ 粗 Cu Cu -。 2e— = Cu2+ (说明：杂质发生的电极反应不必写出)
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 铜片
硫酸铜溶液 待镀件
属的电解质
实质：阳极参加反应的电解
电镀铜原理
阳极：镀层金属（纯铜板） 阴极：待镀金属制品
化学-电解池金属的腐蚀与防护讲义-解析版
2Cu＋Cl2↑。
=====通电电解池中电子和离子的移动：①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
微提醒：活泼电极是指除金、铂等惰性金属外的其他金属电极。
1．因镍与盐酸反应缓慢，工业上以镍和盐酸为原料，利用离子膜电解技术制取氯化镍)，其原理如图。
电解过程露不断往b极区补充盐酸。
下列说法正确的是2NiClA．a接外电源的负极B．离子交换膜为阳离子交换膜C．总反应为：2通电N i+2H C l N i C l+HD．电解过程可用溶液代替盐酸NaCl【答案】CA ．a 处的试纸变红B ．b 电极是正极C ．a 处发生的电极反应：D ．b 处发生的电极反应：2Fe 2e e=F -+-22Cl 2e Cl =---↑【答案】D【解析】由图可知，b 处与电源正极相连，b 为阳极，a 与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，阳极生成氯气，以此来解答。
A ．实验相当于电解饱和氯化钠溶液，a 作为阴极，氢离子放电后浓度降低，使氢氧根浓度增大，碱性增强，故使pH 试纸变蓝，故A 错误；B ．b 处与电源正极相连，b 为阳极，故B 错误；C ．a 与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，发生的电极反应： ，故C 错误；222H O 2e =H 2OH --+↑+D ．b 处与电源正极相连，b 为阳极，氯离子放电生成氯气，发生的电极反应：，故D 正确；22Cl 2e Cl =---↑故答案选：D 。
4．电解处理垃圾渗液是一项重要的环保课题，研究小组用图装置进行渗液(pH=6.5-8)处理，可以实现其中的和有机物COD 的转化，下列说法错误的是3NHA ．a 为电源负极Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋只有在熔融状态下才放电。
(6)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。
(7)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl －＞OH －；阴极：Ag ＋＞Cu 2＋＞H ＋。
高考化学一轮复习 跟踪检测(十七)电解池 金属的腐蚀与防护试题
回夺市安然阳光实验学校跟踪检测（十七）电解池金属的腐蚀与防护1．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )A．常温下，断开K时，若M溶液为浓硫酸，则铁发生化学腐蚀B．关闭K，若M为氯化钠，则铁极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．关闭K，若M为硫酸铵，则石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑D．关闭K，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，则叫外加电流的阴极保护法解析：选C 常温下，断开K时，若M溶液为浓硫酸，金属铁发生钝化，铁受到保护，故A项错误；关闭K时，若M为氯化钠，则发生金属铁的吸氧腐蚀，金属铁是负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故B项错误；关闭K时，若M为硫酸铵，则溶液呈酸性，发生金属铁的析氢腐蚀，金属铁是负极，石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故C项正确；关闭K时，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，此时金属铁是负极，会加快金属Fe的腐蚀，且装置中没有外加电流，故D项错误。
2．用指定材料作电极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( )选项阳极阴极溶液甲物质乙A Pt Pt NaOH NaOH固体B Pt Pt H2SO4H2OC C Fe NaCl 盐酸D Cu C CuSO4Cu(OH)2解析：选B A错误；B项中相当于电解的是水，加入水后可以恢复原来状态，正确；C项中相当于电解的是HCl，但加入盐酸的同时，也引入了水，不可能恢复原来状态，错误；D 项中阳极铜失电子，Cu2＋在阴极得电子，加入Cu(OH)2不可能恢复原来状态，错误。
3．下列有关电化学装置的说法正确的是( )A．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S ＋2e－===2Ag＋S2－B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析：选A 形成原电池反应，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极被还原，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，故A正确；铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误；图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，故C错误；该装置有外接电源，属于“有外加电源的阴极保护法”，故D错误。
2022化学新高考(双选版)课时作业(十九) 电解池 金属的腐蚀与防护
课时作业(十九)电解池金属的腐蚀与防护1．下列现象与电化学腐蚀无关的是()A．生铁比纯铁易生锈B．纯银饰品久置表面变暗C．黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D．与铜管连接的铁管易生锈B[A项，生铁能够构成原电池，所以比纯铁易生锈；B项，纯银不符合构成原电池的条件，故它表面变暗与电化学腐蚀无关；C项，铜锌合金能构成原电池，锌做负极被氧化，铜被保护起来，不易被腐蚀；D项，铜管与铁管连接构成原电池，铁做负极，易被腐蚀。
] 2．高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀，防护原理如图所示。
下列说法错误的是()A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀C[通电时，锌环与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，A项正确；通电时，铁帽为阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项正确；断电时，形成原电池，锌环为负极，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋，C项错误；断电时，形成原电池，铁帽为正极，此为牺牲阳极的阴极保护法，仍能防止铁帽被腐蚀，D项正确。
]3．(2020·天津模拟)工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8(其中阴离子结构为)。
其中阴极材料为Pb，阳极材料为Pt。
下列说法不正确的是() A．SO2－4向阳极迁移B．阳极可换为铜电极C．阳极反应中S的化合价不变D．阴极电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑B[A项，电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，正确；B项，铜若作阳极材料，则铜在阳极失电子的能力比SO2－失电子的能力强，故阳极不可换为铜，错误；4的结构可以看出作标记的两个氧原子之间形成过氧键，该氧原子的化由S2O2－8合价为－1价，S的化合价为＋6价，阳极反应中S的化合价不变，正确；D项，电解过程中，阴极发生还原反应，溶液中H＋得电子的能力比Na＋强，故阴极电极反应式为2H＋＋2e －===H2↑，正确。
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CuSO4溶液
电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。
3. 氯碱工业：
通电
2NaCl+2H2O
Cl2 ↑+ 2NaOH + H2↑
阳离子交换膜
3. 氯碱工业：
（1）离子交换膜的作用： ① 防止氯气和氢气混合而引起爆炸。 ② 避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响 氢氧化钠的产量。
（2）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用
化学平衡移动原理解释盐酸的作用： Cl2与水反应，Cl2+H2O H++Cl-+HClO,增大HCl 的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有 利于Cl2的逸出。
4. 电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）
由于电解是最强有力的氧化还原的手段，所以电解法
是冶炼金属的一种重要方法。
制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠。
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 负极 正极
反应是否自 发进行
否
是
6.
电极方程式的书写
一般思路：
关注电源,确定阴阳极
关注阳极材料,确定电极是否参加反应
关注阴阳离子,确定放电顺序 惰性电极：用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做 的电极 活性电极：用金属活动顺序表Ag以前的金属（包括 Ag）制做的电极
通电
冰晶石
4Al + 3O2 ↑
三 金属的腐蚀
1.金属腐蚀：金属（或合金）与周围的气体或液体物
质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2.金属腐蚀的本质：
失e金属原子 金属阳离子 氧化反应
3.金属腐蚀的类型
（1）化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体或非电解质 液体（如石油）直接发生化学反应而 引起的腐蚀。 （2）电化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电解质溶液 接触，会发生原电池反应，比较 活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
1.电镀： （1）电镀铜的装置： （2）电镀铜的原理： 阳极（镀层金属）：Cu － 2e— = Cu2+ 阴极（镀件）： Cu2+ + 2e— = Cu 镀层金属作阳极，镀件作阴极， 含镀层金属离子的电解质配成电镀液。
CuSO4溶液 铜片
电镀液浓度不变。
－ ＋ 待镀铁 制品
二 电解原理的应用
2.精炼铜 以粗铜为阳极， 以纯铜为阴极， 以CuSO4溶液为电解液。 粗铜所含的杂质 Zn、Fe、Ni、Ag、Au等 阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Ni －2e－＝Ni2+ 阴极： Cu2+ +2e－＝Cu Fe－2e－＝Fe2+ Cu－2e－＝Cu2+
通直流电后， 阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na + 2e == 2Na 总反应： 2NaCl(熔a + Cl2 ↑
4. 电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）
例：制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极： 6O 2- －12e- == 3O2↑ 阴极： 4Al 3+ + 12e- == 4Al 总反应： 2Al2O3(熔融)
4、构成电解池的条件
（1）直流电源。 （2）两个电极。
（3）电解质溶液或熔融态电解质。
（4）形成闭合回路。
5.原电池与电解池的比较:
电解池 能量转换
离子的迁移方 向 发生氧化反应 的电极 发生还原反应 的电极 电能转化为化学能 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极）
①吸氧腐蚀（水膜呈弱酸性、中性或碱性，且水膜 中溶有氧气） Fe2+ 2eOH-
O2
负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e-=4OH总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 Fe2O3 · nH2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 铁锈
②析氢腐蚀（水膜酸性较强）
负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：2H++2e-=H2↑ 总反应：Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
4. 金属的防护措施
方法一：
改变金属内部结构制成合金。
方法二： 添加“保护层法”。在金属表面 涂上保护层，使金属与腐蚀介质隔离。如 采用喷油漆、涂机油、搪瓷、喷镀或表面 钝化等。
方法三：
电化学保护法：
第一种： 牺牲阳极的阴极保护法：在被保护的金 属上连接比它活泼的金属，以构成原电池。
（海轮铁壳焊锌块）
第二种： 外加电流的阴极保护法：将被保护的 金属和电源的负极相联，使它成为阴极。而将电源 的正极联在一块惰性导体上。由于被保护金属上积 聚了电子，所以抑制了它失去电子的倾向。（地下、 河底、海底的金属设备保护 ）
惰 性 电 极
★ 电解时离子放电顺序
阴极：得电子能力强的先放电
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ H+(水中) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+（酸中） Cu2+ Fe3+Ag+
沿着箭头方向 阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强
阳极：失电子能力强的先放电
活性电极 > S2-> I－ > Br－> Cl－> OH－ > 含氧酸根> F－
高三化学一轮复习
第九章电化学基础
第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
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：把电能转化为化学能的装置。 （ 也叫电解槽） 3、电极：
阳极：与电源正极相连，发生氧化反应的电极。 阴极：与电源负极相连，发生还原反应的电极。 在电解池中：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。