(通用版)202x版高考化学一轮复习 第六章 第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

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有外接电源；②有与电解质溶液 或 熔融的电解质 相连的两个电极；③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式(以电解 CuCl2 溶液为例) 电解
总反应方程式： CuCl2===== Cu＋Cl2↑ 。
(4)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 。 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、阳两极上离子的放电顺序
(1)阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：
Ag＋ Fe3＋ Cu2＋H＋(酸) Fe2＋ Zn2＋ H＋(水) Al3＋ Mg2＋ Na＋ Ca2＋ K＋
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得到电子 由易到难
(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，
[方法规律] 1．阴、阳极的判断方法
根据外接电源 正极连阳极，负极连阴极 根据电流方向 从阴极流出，从阳极流入 根据电子流向 从阳极流出，从阴极流入 根据离子流向 阴离子移向阳极，阳离子移向阴极
①阳极：电极溶解、逸出 O2(或极区变 根据电极产物 酸性)或 Cl2；②阴极：析出金属、逸
(√ ) (3)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 ( √ )
(4)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极
(× )
(5)电解稀硫酸制 H2、O2 时铜作阳极
(× )
(6)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
(× )
(7)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的 pH 逐渐增大( × )
第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
考纲要求
1．理解电解池的构成、工作原理及应用。 2．能书写电极反应和总反应方程式。 3．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。
考点(一) 电解原理
【点多面广精细研】
过基础
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。在此过程中，电 能转化为 __化__学___能。
熔融电解质)中的阳离子放电。 (2)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)Fe3＋在阴极上放电时生成 Fe2＋而不是得到单质 Fe。
过题点
题点 一 电解原理
1.(2018·全国卷Ⅰ)最近我国科学家设计了一种 CO2＋H2S 协同 转化装置，实现对天然气中 CO2 和 H2S 的高效去除。示意图 如图所示，其中电极分别为 ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的 ZnO) 和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： ①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋ ②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋
解析： A 项正极区发生的反应为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋， 由于生成 H＋，正极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的 SO24－向 正极迁移，正极区溶液的 pH 减小；B 项负极区发生的反应为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子增多，中间隔室的 Na＋向 负极迁移，故负极区产生 NaOH，正极区产生 H2SO4；C 项由 B 项分析可知，负极区产生 OH－，负极区溶液的 pH 升高；D 项 正极区发生的反应为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当电路中通过 1 mol 电子的电量时，生成 0.25 mol O2。 答案：B
该装置工作时，下列叙述错误的是
()
A．阴极的电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
B．协同转化总反应：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S
C．石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的低
D．若采用 Fe3＋/Fe2＋取代 EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需为酸性 解析：由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池
2．(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 SO42－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 SO42－离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大 B．该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品 C．负极反应为 2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液 pH 降低 D．当电路中通过 1 mol 电ห้องสมุดไป่ตู้的电量时，会有 0.5 mol 的 O2 生成
(8)电解 NaNO3 溶液时，随着电解进行，溶液的 pH 减小( × )
电解 (9)用铜作电极电解 CuSO4 溶液的方程式为 2Cu＋2H2O=====
2Cu＋O2↑＋4H＋
(×)
(10)电解 NaCl 溶液得到 22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移
NA 个电子
(× )
[学霸微提醒] (1)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或
的阳极，则 ZnO@石墨烯电极为阴极。由题图可知，电解时阴 极反应式为 CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A 项正确；将阴、 阳两极反应式合并可得总反应式为 CO2＋H2S===CO＋H2O＋ S，B 项正确；阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极， 电势低，故石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的高，C 项错误； Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D 项正确。 答案：C
发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序：
活泼电极> S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞F－
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失去电子 由易到难
[小题练微点]
判断下列说法的正误(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