高考復(fù)習(xí)-電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

電化學(xué)基礎(chǔ)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)一、電解原理1．電解使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在_________引起________________的過程．陰、陽兩極氧化還原反應(yīng)2．電解池(也叫電解槽)把

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的裝置．電能化學(xué)能3．電解池的工作原理以電解CuCl2溶液為例電極名稱陰極陽極電極反應(yīng)反應(yīng)類型電子流向電子從電源

沿導(dǎo)線流入電解池的

極，經(jīng)過陰、陽離子定向移動(dòng)形成的內(nèi)電路，再從電解池的

流出，并沿導(dǎo)線流回電源的___Cu2＋＋2e－===Cu還原反應(yīng)負(fù)極陰陽極正極2Cl－－2e－===Cl2↑氧化反應(yīng)1．電解池電極的判斷二、電解池的幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容2．電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷(1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極材料，如果是活性電極(金屬活動(dòng)性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力．此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序加以判斷，陰離子放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根＞F－.(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷，陽離子放電順序與金屬活動(dòng)性順序相反，其中：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋.練習(xí)：《三維》P99命題點(diǎn)1典例1類型電極反應(yīng)特點(diǎn)電解質(zhì)類型及實(shí)例電解的對(duì)象電解質(zhì)濃度的變化溶液pH變化恢復(fù)原濃度的方法電解水型強(qiáng)堿(NaOH)含氧酸(H2SO4)活潑金屬含氧酸鹽(Na2SO4)電解電解質(zhì)型無氧酸(HCl)不活潑金屬無氧酸鹽(CuCl2)1．以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型三、電解規(guī)律及電解化學(xué)方程式的書寫水電離出的H＋、OH－放電陰極：2H＋＋2e－=H2↑陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑水增大升高降低不變加水電解質(zhì)電離出的陰離子在陽極上失電子，陽離子在陰極上得電子電解質(zhì)減小升高加電解質(zhì)本身類型電極反應(yīng)特點(diǎn)電解質(zhì)類型及實(shí)例電解的對(duì)象電解質(zhì)濃度的變化溶液pH變化恢復(fù)原濃度的方法放H2生堿型活潑金屬的無氧酸鹽(NaCl、MgCl2)放O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽(CuSO4、AgNO3)陰極：水電離出的H＋放電2H＋＋2e－

=H2↑陽極：電解質(zhì)電離出的陰離子放電電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)，原電解質(zhì)濃度減小升高加對(duì)應(yīng)的無氧酸陰極：電解質(zhì)電離出的陽離子放電陽極：水電離出的OH－放電4OH－－4e－===2H2O＋O2↑電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)，原電解質(zhì)濃度減小降低加對(duì)應(yīng)的氧化物練習(xí)：《三維》P99命題點(diǎn)2典例1、2四、電解原理的應(yīng)用1．氯堿工業(yè)(1)概念：用電解飽和NaCl溶液的方法來制取

、H2和

，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱為氯堿工業(yè)．Cl2NaOH2．電鍍電鍍時(shí)，用

作陽極，

作陰極，用含

的溶液作電解質(zhì)溶液．鍍層金屬待鍍金屬鍍層金屬離子理論上講，電鍍時(shí)，電解質(zhì)溶液的成分及濃度是不變的．問題：電鍍時(shí)，電解質(zhì)溶液中的成分及其濃度改變嗎？3．銅的精煉(粗銅中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極名稱電極材料電極反應(yīng)電解質(zhì)溶液陽極Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，陰極Cu－2e－===Cu2＋Cu2＋＋2e－===Cu粗銅中比較活潑的金屬雜質(zhì)形成陽離子進(jìn)入溶液，金屬活動(dòng)性弱于銅的金屬(Ag和Au)沉淀在電解槽底部，形成

．陽極泥粗銅純銅CuSO4溶液2．電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等嗎？提示：不相等．電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，在Cu失電子的同時(shí)，粗銅中活潑金屬也能失電子進(jìn)入溶液，不活潑金屬沉淀在電解槽底部形成陽極泥，而在陰極上Cu2＋＋2e－===Cu，雖然兩極得失電子數(shù)相等，但陽極減少的質(zhì)量大于陰極增加的質(zhì)量．問題4．電冶金金屬冶煉：Mn＋＋ne－===

M.(1)電解熔融的氯化鈉冶煉金屬鈉：①陽極反應(yīng)：

.②陰極反應(yīng)：

.③總反應(yīng)：

.2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na(2)電解熔融的氯化鎂冶煉金屬鎂：①陽極反應(yīng)：

.②陰極反應(yīng)：

.③總反應(yīng)：

.2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg(3)電解熔融的氧化鋁冶煉金屬鋁：①陽極反應(yīng)：

.②陰極反應(yīng)：

.③總反應(yīng)：

.6O2－－12e－===3O2↑4Al3＋＋12e－===4Al練習(xí)：《三維》P101考點(diǎn)達(dá)標(biāo)1原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例五、原電池、電解池與電鍍池的比較原電池電解池電鍍池形成條件電極名稱五、原電池、電解池與電鍍池的比較負(fù)極：較活潑金屬等正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)①活動(dòng)性不同的兩電極(連接)②電解質(zhì)溶液(電極插入其中，并與電極發(fā)生自發(fā)反應(yīng))③形成閉合電路①兩電極接直流電源②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合電路①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度不變)陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件五、原電池、電解池與電鍍池的比較1.有關(guān)右圖所示裝置的敘述正確的是 (

)A．假設(shè)X為鹽橋，該裝置為原

電池B．假設(shè)X為鹽橋，該裝置為電

解池C．假設(shè)X為銅片，該裝置為原電池D．假設(shè)X為銅片，該裝置為電解池練習(xí)A2．(2011·北京海淀期中)下列關(guān)于電解的說法中，正確的是 (

)A．電解池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B．電解精煉銅時(shí)，粗銅板做陰極C．電鍍時(shí)，通常把待鍍的金屬制品做陰極D．工業(yè)電解飽和食鹽水用于生產(chǎn)金屬鈉和氯氣練習(xí)C金屬的腐蝕A．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義條件金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕金屬與物質(zhì)直接接觸不純金屬(或合金)接觸到電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕水膜中溶有O2，顯弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生2Fe＋3Cl2

==2FeCl3Fe－2e－===Fe2＋2H2O＋O2＋4e－===4OH－2H＋＋2e－==H2↑B．金屬腐蝕快慢的影響因素不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗．金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快．(2)與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕．一般說來可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕．[例1]如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)? (

)A．②①③④⑤⑥

B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥C金屬的腐蝕快慢順序?yàn)椋弘娊獬氐年枠O＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極．二、金屬的防護(hù)1．改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)如制成

等．2．