1、第第 3131 讲讲电解池电解池金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 复习目标复习目标1.1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程 式。式。 2.2.了解电解原理在氯碱工业了解电解原理在氯碱工业、精炼铜精炼铜、电镀电镀、电冶金等方面的应用电冶金等方面的应用；认识电解在实现物认识电解在实现物 质转化和储存能量中的具体应用质转化和储存能量中的具体应用。3.3.了解金属发生电化学腐蚀的原因了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害 以及防止金属腐蚀的措施。以及防止金属腐蚀的措施。 考点一考
2、点一电解的原理电解的原理 1 1电解原理电解原理 (1)(1)概念概念 电解电解 使电流通过使电流通过电解质溶液电解质溶液( (或熔融的电解质或熔融的电解质) )而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 电解池电解池 把把电能电能转变为转变为化学能化学能的装置，也叫电解槽。的装置，也叫电解槽。 (2)(2)电解池构成的条件电解池构成的条件 与电源相连的两个电极与电源相连的两个电极：与电源与电源正正极相连的电极是阳极极相连的电极是阳极，在阳极上发生在阳极上发生氧化氧化反应反应；与与 电源电源负负极相连的电极是阴极，在阴极上发生极相连的电极是阴极，在阴极上发生还
3、原还原反应。反应。 电解质溶液电解质溶液( (或熔融的电解质或熔融的电解质) )。 形成闭合回路。形成闭合回路。 (3)(3)电解池的工作原理电解池的工作原理 电极名称和电极反应式电极名称和电极反应式 总反应方程式：总反应方程式：CuClCuCl2 2= = 电解电解 CuCuClCl2 2。 电子流向和离子移动方向电子流向和离子移动方向 导线上导线上( (外电路外电路) )电子从电源的电子从电源的负负极流出极流出，经导线流向电解池的经导线流向电解池的阴阴极极。电解池的电解池的阳阳极上产极上产 生的电子经导线流入电源的生的电子经导线流入电源的正正极。溶液中极。溶液中( (内电路内电路) )阴离
4、子移向阴离子移向阳阳极，阳离子移向极，阳离子移向阴阴极极。 2 2电解规律电解规律 (1)(1)阳极产物的判断阳极产物的判断 活性电极活性电极( (除除 AuAu、PtPt 以外的金属材料作电极以外的金属材料作电极) )，电极材料失电子，生成金属阳离子。，电极材料失电子，生成金属阳离子。 惰性电极惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、石墨) )，要依据阴离子的放电顺序加以判断。，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：阴离子的放电顺序： 活泼电极活泼电极S S 2 2 I I BrBr ClCl OHOH 含氧酸根离子。 含氧酸根离子。 S S 2 2、 、I I 、 、BrBr
5、、 、ClCl 放电，产物分别是 放电，产物分别是 S S、I I2 2、BrBr2 2、ClCl2 2；若；若 OHOH 放电，则得到 放电，则得到 H H2 2O O 和和 O O2 2。 (2)(2)阴极产物的判断阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：阳离子放电顺序：AgAg FeFe 3 3 CuCu 2 2 H H ( (酸 酸) )FeFe 2 2 ZnZn 2 2 H H ( (水 水) )AlAl 3 3 MgMg 2 2。 。 若金属阳离子若金属阳离子(Fe(Fe 3 3除外 除外) )放电，则得到相应金属单质；若放
6、电，则得到相应金属单质；若 H H 放电，则得到 放电，则得到 H H2 2。 放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得( (失失) )电子能力强的离子先放电。电子能力强的离子先放电。 3 3惰性电极电解电解质溶液的产物判断惰性电极电解电解质溶液的产物判断( (图示图示) ) 4 4电解后电解质溶液的复原电解后电解质溶液的复原 需加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。例如惰性电极电解需加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。例如惰性电极电解 CuSOCuSO4 4 溶液，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入溶液，要
7、恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入 CuOCuO，也可以加入，也可以加入 CuCOCuCO3 3，但不，但不 能加入能加入 Cu(OH)Cu(OH)2 2，因为，因为 Cu(OH)Cu(OH)2 2与生成的与生成的 H H2 2SOSO4 4反应后使水量增加。使电解后的溶液恢复反应后使水量增加。使电解后的溶液恢复 原状的方法原状的方法：先让析出的产物先让析出的产物( (气体或沉淀气体或沉淀) )恰好完全反应恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的再将其化合物投入电解后的 溶液中即可。如：溶液中即可。如： NaClNaCl 溶液：通溶液：通 HClHCl 气体气体( (不能加盐酸不能加盐酸)
8、 )； AgNOAgNO3 3溶液：加溶液：加 AgAg2 2O O 固体固体( (不能加不能加 AgOHAgOH) )； CuClCuCl2 2溶液：加溶液：加 CuClCuCl2 2固体；固体； KNOKNO3 3溶液：加溶液：加 H H2 2O O； CuSOCuSO4 4溶液：加溶液：加 CuOCuO 或或 CuCOCuCO3 3 不能加不能加 CuCu2 2O O、Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 。 (1)(1)电解电解 CuClCuCl2 2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溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘
9、化钾试纸变蓝色( () ) 错因：错因：ClCl2 2在阳极生成在阳极生成。 (2)(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程( () ) (3)(3)电解盐酸、硫酸溶液等，电解盐酸、硫酸溶液等，H H 放电，溶液的 放电，溶液的 pHpH 逐渐增大逐渐增大( () ) 错因：错因：电解盐酸，电解盐酸，pHpH 变大；电解硫酸溶液，实际是电解水，变大；电解硫酸溶液，实际是电解水，pHpH 变小变小。 (4)(4)用用 CuCu 作电极电解盐酸可发生作电极电解盐酸可发生 CuCu2H2H = = = 电解电解 CuCu 2 2 H H2 2
10、( () ) 根据金属活动性顺序表根据金属活动性顺序表， CuCu 和稀和稀 H H2 2SOSO4 4不反应不反应， 怎样根据电化学的原理实现怎样根据电化学的原理实现 CuCu 和稀和稀 H H2 2SOSO4 4 反应产生反应产生 H H2 2? ? 答案答案CuCu 作阳极，作阳极，C C 作阴极，稀作阴极，稀 H H2 2SOSO4 4作电解质溶液，通入直流电就可以实现该反应。作电解质溶液，通入直流电就可以实现该反应。 电解反应式为阳极电解反应式为阳极： CuCu2e2e = = =CuCu 2 2， ， 阴极阴极： 2H2H 2e2e = = =H H2 2。 总反应式总反应式： C
11、uCu2H2H = = = 电解电解 CuCu 2 2 H H2 2。 题组一题组一电解规律及电极产物的判断电解规律及电极产物的判断 1 1(2020(2020天津市实验中学高三模拟天津市实验中学高三模拟) )以石墨为电极，电解以石墨为电极，电解 KIKI 溶液溶液( (含有少量的酚酞和含有少量的酚酞和 淀粉淀粉) )。下列说法错误的是。下列说法错误的是( () ) A A阴极附近溶液呈红色阴极附近溶液呈红色B B阴极逸出气体阴极逸出气体 C C阳极附近溶液呈蓝色阳极附近溶液呈蓝色D D溶液的溶液的 pHpH 变小变小 答案答案D D 解析解析以石墨为电极，电解以石墨为电极，电解 KIKI 溶
12、液，发生的反应为溶液，发生的反应为 2KI2KI2H2H2 2O O= = 电解电解 2KOH2KOHH H2 2I I2 2( (类类 似于电解饱和食盐水似于电解饱和食盐水) )，阴极产物是，阴极产物是 H H2 2和和 KOHKOH，阳极产物是，阳极产物是 I I2 2。由于溶液中含有少量的。由于溶液中含有少量的 酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝( (淀粉遇碘变蓝淀粉遇碘变蓝) )，阴极附近的溶液会变红，阴极附近的溶液会变红( (溶溶 液呈碱性液呈碱性) )，A A、B B、C C 正确；由于电解产物有正确；由于电解产物有 KOHKOH 生成，所以溶
13、液的生成，所以溶液的 pHpH 逐渐增大，逐渐增大，D D 错错 误。误。 2 2用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中在电解的过程中，溶液的溶液的 pHpH 依次为依次为 升高、不变、降低的是升高、不变、降低的是( () ) A AAgNOAgNO3 3CuClCuCl2 2Cu(NOCu(NO3 3) )2 2 B BKClKClNaNa2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4 C CCaClCaCl2 2KOHKOHNaNONaNO3 3 D DHClHClHNOHNO3 3K K2 2SOSO4 4 答案答案B B 解析解析A
14、gNOAgNO3 3、Cu(NOCu(NO3 3) )2 2、CuSOCuSO4 4溶液随电解的进行溶液随电解的进行，有酸产生有酸产生，溶液溶液 pHpH 降低降低；KClKCl、CaClCaCl2 2 溶液随电解的进行溶液随电解的进行， 有碱产生有碱产生， 溶液溶液 pHpH 升高升高； CuClCuCl2 2、 HClHCl 电解电解质本身电解电解质本身， 溶液中溶液中 CuClCuCl2 2、 HClHCl 减少，对应的减少，对应的 H H 减少，溶液的 减少，溶液的 pHpH 升高；升高；KOHKOH、HNOHNO3 3相当于电解相当于电解 H H2 2O O，电解质浓度增，电解质浓度
15、增 大，对应的碱溶液碱性更强，酸溶液酸性更强。大，对应的碱溶液碱性更强，酸溶液酸性更强。3 3(2020(2020郑州一中月考郑州一中月考) )用石墨作电用石墨作电 极电解溶有物质的量之比为极电解溶有物质的量之比为 3 31 1 的的 NaClNaCl 和和 H H2 2SOSO4 4的水溶液。根据反应产物，电解可明的水溶液。根据反应产物，电解可明 显分为三个阶段，下列叙述不正确的是显分为三个阶段，下列叙述不正确的是( () ) A A电解的最后阶段为电解水电解的最后阶段为电解水 B B阳极先逸出氯气后逸出氧气阳极先逸出氯气后逸出氧气 C C阴极逸出氢气阴极逸出氢气 D D电解过程中溶液的电解
16、过程中溶液的 pHpH 不断增大，最后不断增大，最后 pHpH 为为 7 7 答案答案D D 解析解析根据离子放电顺序可知根据离子放电顺序可知，电解此混合溶液时电解此混合溶液时，在阳极在阳极，阴离子放电的先后顺序阴离子放电的先后顺序为为 ClCl 、 、OHOH 、 、SOSO 2 2 4 4， ，在阴极在阴极，H H 放电 放电，所以整个电解过程分三个阶段所以整个电解过程分三个阶段：电解电解 HClHCl 溶液溶液、电电 解解 NaClNaCl 溶液、电解溶液、电解 H H2 2O O，最后溶液呈碱性，最后溶液呈碱性，D D 错误。错误。 题组二题组二电极反应式的书写与判断电极反应式的书写与
17、判断 4 4按要求书写电极反应式和总反应方程式：按要求书写电极反应式和总反应方程式： (1)(1)用惰性电极电解用惰性电极电解 MgClMgCl2 2溶液溶液 阳极反应式：阳极反应式：_； 阴极反应式：阴极反应式：_； 总反应离子方程式：总反应离子方程式：_。 (2)(2)用用 AlAl 作电极电解作电极电解 NaOHNaOH 溶液溶液 阳极反应式：阳极反应式：_； 阴极反应式：阴极反应式：_； 总反应离子方程式：总反应离子方程式：_。 (3)(3)以铝材为阳极，电解以铝材为阳极，电解 H H2 2SOSO4 4溶液，铝材表面形成氧化膜溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：阳极反应式：_； 阴
18、极反应式：阴极反应式：_； 总反应方程式：总反应方程式：_。 答案答案(1)2Cl(1)2Cl 2e2e = = =ClCl2 2 MgMg 2 2 2H2H2 2O O2e2e = = =H H2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2 MgMg 2 2 2Cl2Cl 2H2H2 2O O= = 电解电解 Mg(OH)Mg(OH)2 2ClCl2 2H H2 2 (2)2Al(2)2Al6e6e 8OH8OH = = =2AlO2AlO 2 2 4H4H2 2O O6H6H2 2O O6e6e = = =3H3H2 26OH6OH ( (或 或 6H6H 6e6e = = =3H3H2 2) )
19、2Al2Al2H2H2 2O O2OH2OH = = = 电解电解 2AlO2AlO 2 2 3H3H2 2 (3)2Al(3)2Al6e6e 3H3H2 2O O= =AlAl2 2O O3 36H6H 6H6H 6e6e = = =3H3H2 22Al2Al3H3H2 2O O= = 电解电解 AlAl2 2O O3 33H3H2 2 5 5整合有效信息书写电极反应式，按要求填空：整合有效信息书写电极反应式，按要求填空： (1)(1)利用电化学原理，用惰性电极电解饱和利用电化学原理，用惰性电极电解饱和 NaHSONaHSO4 4溶液可以制备过硫酸钠溶液可以制备过硫酸钠 NaNa2 2S S
20、2 2O O8 8。已知。已知 在阳极放电的离子主要为在阳极放电的离子主要为 HSOHSO 4 4，则阳极反应式为 ，则阳极反应式为_。 (2)(2)电化学干法氧化法脱除电化学干法氧化法脱除 H H2 2S S 的原理如图所示。的原理如图所示。 阳极发生的电极反应为阳极发生的电极反应为_； 阴极上阴极上 COSCOS 发生的电极反应为发生的电极反应为_。 答案答案(1)2HSO(1)2HSO 4 4 2e2e = = =S S2 2O O 2 2 8 8 2H2H (2)2S(2)2S 2 2 4e4e = = =S S2 2COSCOS2e2e = = =S S 2 2 COCO 1 1分析
21、电解过程的思维程序分析电解过程的思维程序 2 2解答电解问题的注意事项解答电解问题的注意事项 (1)(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，时，H H2 2O O 要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为 2H2H 2e2e = = =H H2 2， 总反应式为总反应式为 2Cl2Cl 2H2H2 2O O= = 电解电解 2OH2OH H H2 2ClCl2 2。 (2)(2)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，
22、一定是溶液阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液( (或熔融电解质或熔融电解质) )中的阳离子中的阳离子 放电。放电。 (3)(3)电解水溶液时，电解水溶液时，K K AlAl 3 3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到 不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到 K K、 CaCa、NaNa、MgMg、AlAl 等金属。等金属。 考点二考点二电解原理的应用电解原理的应用 1 1氯碱工业氯碱工业 (1)(1)电极反应电极反应 阳极：阳极：2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2( (反应类型：反应类型：氧化氧化反应反应) )； 阴极：阴极：2H2H 2e2e
23、 = = =H H2 2( (反应类型：反应类型：还原还原反应反应) )。 检验阳极产物的方法是检验阳极产物的方法是用湿润的用湿润的 KI-KI-淀粉试纸靠近阳极淀粉试纸靠近阳极，若试纸变蓝若试纸变蓝，证明生成了证明生成了 ClCl2 2。 电解时向食盐水中滴加酚酞电解时向食盐水中滴加酚酞，阴阴极附近溶液变红极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为说明该电极附近产生的物质为 NaOHNaOH。 (2)(2)电解方程式电解方程式 化学方程式：化学方程式：2NaCl2NaCl2H2H2 2O O= = 电解电解 2NaOH2NaOHH H2 2ClCl2 2； 离子方程式：离子方程式：2Cl2C
24、l 2H2H2 2O O= = 电解电解 2OH2OH H H2 2ClCl2 2。 (3)(3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图 阳离子交换膜的作用阳离子交换膜的作用 阻止阻止 OHOH 进入阳极室与 进入阳极室与 ClCl2 2发生副反应：发生副反应：2NaOH2NaOHClCl2 2= =NaClNaClNaClONaClOH H2 2O O，阻止阳极产，阻止阳极产 生的生的 ClCl2 2和阴极产生的和阴极产生的 H H2 2混合发生爆炸。混合发生爆炸。 a a、b b、c c、d d 加入或取出的物质分别是加入或取出的物质分别是饱和食盐水饱和食盐水
25、、稀稀 NaOHNaOH 溶液溶液、稀食盐水稀食盐水、浓浓 NaONaOH H 溶液溶液；X X、Y Y 分别为分别为 ClCl2 2、H H2 2。 2 2电镀电镀 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。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。 实例实例电镀铜电镀铜 阳极阳极( (铜片铜片) )：CuCu2e2e = = =CuCu 2 2； ； 阴极阴极( (待镀铁件待镀铁件) )：CuCu 2 2 2e2e = = =CuCu。 3 3电冶金电冶金 (1)(1)电解精炼铜电解精炼铜 电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。
26、 电解质溶液：含电解质溶液：含 CuCu 2 2的盐溶液。 的盐溶液。 电极反应式电极反应式 阳极：阳极：ZnZn2e2e = = =ZnZn 2 2、 、FeFe2e2e = = =FeFe 2 2、 、NiNi2e2e = = =NiNi 2 2、 、CuCu2e2e = = =CuCu 2 2； ； 阴极：阴极：CuCu 2 2 2e2e = = =CuCu。 阳极泥的形成阳极泥的形成 粗铜中不活泼的杂质粗铜中不活泼的杂质( (金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等) )在阳极难以失去电子在阳极难以失去电子， 当阳极上的铜失去电子变成离子之后当阳极上的铜
27、失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成成 为阳极泥。为阳极泥。 (2)(2)利用电解熔融盐利用电解熔融盐( (或氧化物或氧化物) )的方法来冶炼活泼金属的方法来冶炼活泼金属 NaNa、CaCa、MgMg、AlAl 等。等。 总方程式总方程式阳极、阴极反应式阳极、阴极反应式 冶炼钠冶炼钠 2NaCl(2NaCl(熔融熔融) )= = 电解电解 2Na2NaClCl2 2 2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2、2Na2Na 2e2e = = =2Na2Na 冶炼镁冶炼镁 MgClMgCl2 2( (熔融熔融) )= = 电
28、解电解 MgMgClCl2 2 2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2、MgMg 2 2 2e2e = = =MgMg 冶炼铝冶炼铝 2Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) )= = 电解电解 4Al4Al3O3O2 2 6O6O 2 2 12e12e = = =3O3O2 2、4Al4Al 3 3 12e12e = = =4Al4Al (1)(1)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料( () ) 错因：错因：金属材料金属材料 PtPt 和和 AuAu 都是惰性电极，两极都可用，阴极也可用活泼金属电极都是惰性电极，两极都可用，阴
29、极也可用活泼金属电极。 (2)(2)在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极( () ) 错因：错因：镀件应连接电源的负极，作电解池的阴极镀件应连接电源的负极，作电解池的阴极。 (3)(3)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( () ) 错因：错因：阳极溶解的金属还有阳极溶解的金属还有 ZnZn、NiNi、FeFe 等等。 (4)(4)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c c(Cu(Cu 2 2) )均保持不变 均保持不变(
30、 () ) 错因：错因：电镀铜时电镀铜时c c(Cu(Cu 2 2) )保持不变，电解精炼铜时 保持不变，电解精炼铜时c c(Cu(Cu 2 2) )减小 减小。 (5)(5)电解冶炼镁电解冶炼镁、铝通常电解熔融的铝通常电解熔融的 MgClMgCl2 2和和 AlAl2 2O O3 3，也可以电解熔融的也可以电解熔融的 MgOMgO 和和 AlClAlCl3 3( () ) 错因：错因：MgOMgO 熔点高，熔融需要能量高；熔点高，熔融需要能量高；AlClAlCl3 3是共价化合物，熔融时不导电是共价化合物，熔融时不导电。 工业电解氧化铝制取金属铝时工业电解氧化铝制取金属铝时，常加入冰晶石常加
31、入冰晶石(Na(Na3 3AlFAlF6 6) )，其作用是其作用是_。电解过程电解过程 中还需不断补充阳极中还需不断补充阳极( (石墨石墨) )，其原因是，其原因是_。 答案答案降低熔化温度降低熔化温度阳极生成的氧气与石墨电极发生了反应阳极生成的氧气与石墨电极发生了反应 题组一题组一氯碱工业氯碱工业 1 1用石墨作电极用石墨作电极，电解盛放在电解盛放在 U U 形管的饱和形管的饱和 NaClNaCl 溶液溶液( (滴有酚酞滴有酚酞) )，如图如图，下列叙述正下列叙述正 确的是确的是( () ) A A通电后，通电后，NaClNaCl 才能发生电离才能发生电离 B B通电一段时间后，阳极附近溶
32、液先变红通电一段时间后，阳极附近溶液先变红 C C当阳极生成当阳极生成 0.1mol0.1mol 气体时，整个电路中转移了气体时，整个电路中转移了 0.1mole0.1mole D D电解饱和食盐水的总反应式为电解饱和食盐水的总反应式为 2NaCl2NaCl2H2H2 2O O= = 电解电解 2NaOH2NaOHH H2 2ClCl2 2 答案答案D D 解析解析NaClNaCl 为强电解质为强电解质， 无论是否通电无论是否通电， 在溶液中都发生电离在溶液中都发生电离， A A 错误错误； 阳极生成氯气阳极生成氯气， 阴极生成阴极生成 NaOHNaOH，则阴极附近溶液先变红，则阴极附近溶液先
33、变红，B B 错误；阳极发生氧化反应，电极反应式错误；阳极发生氧化反应，电极反应式为为 2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2，生成，生成 0.10.1 molmol 氯气时，转移电子为氯气时，转移电子为 0.20.2 molmol，C C 错误；电解饱和食错误；电解饱和食 盐水，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠，总反应式为盐水，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠，总反应式为 2NaCl2NaCl2H2H2 2O O= = 电解电解 2NaOH2NaOH H H2 2ClCl2 2，D D 正确。正确。 2 2如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是如图为电解饱和食盐水
34、装置，下列有关说法不正确的是( () ) A A左侧电极上发生氧化反应左侧电极上发生氧化反应 B B右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 C C电解一段时间后，电解一段时间后，B B 口排出口排出 NaOHNaOH 溶液溶液 D D电解饱和食盐水的离子方程式：电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl2Cl 2H2H2 2O O= = 电解电解 2OH2OH H H2 2ClCl2 2 答案答案B B 3 3(2020(2020山东德州模拟山东德州模拟) )高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以 NaClONaClO
35、4 4为原料制为原料制 备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是( () ) A A上述装置中，上述装置中，f f 极为光伏电池的正极极为光伏电池的正极 B B阴极反应式为阴极反应式为 2H2H2 2O O4e4e = = =4H4H O O2 2 C Cd d 处得到较浓的处得到较浓的 NaOHNaOH 溶液，溶液，c c 处得到处得到 HClOHClO4 4 D D若转移若转移 2mol2mol 电子，理论上生成电子，理论上生成 100.5gHClO100.5gHClO4 4 答案答案C C 解析解析电解时，电解时，NaNa 移向阴极区，则 移向阴极
36、区，则 f f 为电源负极，为电源负极，A A 项错误；电解时，阳极反应式项错误；电解时，阳极反应式为为 2H2H2 2O O4e4e = = =4H4H O O2 2，NaNa 移向阴极区 移向阴极区，阳极区溶液逐渐由阳极区溶液逐渐由 NaClONaClO4 4转化为转化为 HClOHClO4 4；阴极阴极 反应式为反应式为 2H2H2 2O O2e2e = = =H H2 22OH2OH ，阴极区产生 ，阴极区产生 NaOHNaOH，B B 项错误、项错误、C C 项正确；根据得失项正确；根据得失 电子守恒，若转移电子守恒，若转移 2mol2mol 电子，理论上生成电子，理论上生成 201
37、gHClO201gHClO4 4，D D 项错误。项错误。 题组二题组二电镀电镀 4 4(2020(2020广东六校联考广东六校联考) )下列图示中关于铜电极的连接错误的是下列图示中关于铜电极的连接错误的是( () ) 答案答案C C 解析解析A A 项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B B 项，电解精炼铜，粗铜项，电解精炼铜，粗铜 作阳极作阳极，纯铜作阴极纯铜作阴极，连接正确连接正确；C C 项项，电镀时电镀时，镀件作阴极镀件作阴极，镀层金属作阳极镀层金属作阳极，连接连接 错误；错误；D D 项，电解氯化铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，
38、连接正确。项，电解氯化铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。 5 5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，电解质溶液一般为为 H H2 2SOSO4 4-H-H2 2C C2 2O O4 4混合溶液。下列叙述错误的是混合溶液。下列叙述错误的是( () ) A A待加工铝质工件为阳极待加工铝质工件为阳极 B B可选用不锈钢网作为阴极可选用不锈钢网作为阴极 C C阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为 AlAl 3 3 3e3e = = =AlAl D D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动硫酸根离子在电解过程中向阳极
39、移动 答案答案C C 解析解析A A 项项， 根据电解原理可知根据电解原理可知， AlAl 要形成氧化膜要形成氧化膜， 化合价升高失电子化合价升高失电子， 因此铝为阳极因此铝为阳极， 正确正确；B B 项项，阴极仅作导体阴极仅作导体，可选用不锈钢网可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大且不锈钢网接触面积大，能增加电解效能增加电解效 率，正确；率，正确；C C 项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D D 项，电解时，阴离子移向项，电解时，阴离子移向 阳极，正确。阳极，正确。 题组三题组三电冶金电冶金 6 6(2020(2020云南师范大学附属中学高三月考
40、云南师范大学附属中学高三月考) )如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高 纯度的纯度的 CuCu 的装置示意图，下列有关叙述不正确的是的装置示意图，下列有关叙述不正确的是( () ) A A电极电极 A A 是粗铜，电极是粗铜，电极 B B 是纯铜是纯铜 B B电路中通过电路中通过 1mol1mol 电子，生成电子，生成 32g32g 铜铜 C C溶液中溶液中 SOSO 2 2 4 4向电极 向电极 A A 迁移迁移 D D膜膜 B B 是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 答案答案D D 解析解析精炼铜时精炼铜时，粗铜作阳
41、极粗铜作阳极，纯铜作阴极纯铜作阴极，根据电解原理根据电解原理，电极电极 A A 为粗铜为粗铜，电极电极 B B 为为 纯铜纯铜，A A 项正确项正确；阴极反应式为阴极反应式为 CuCu 2 2 2e2e = = =CuCu，当电路中通过当电路中通过 1 1 molmol 电子时电子时，生成生成 0.50.5 molmol CuCu，即生成，即生成 3232 g g CuCu，B B 项正确；根据电解原理，项正确；根据电解原理，SOSO 2 2 4 4向阳极移动， 向阳极移动，C C 项正确；膜项正确；膜 A A 为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜
42、B B 为阳离子交换膜，为阳离子交换膜，D D 项错误。项错误。 7 7金属镍有广泛的用途金属镍有广泛的用途，粗镍中含有粗镍中含有 FeFe、ZnZn、CuCu、PtPt 等杂质等杂质，可用电解法制得高纯度可用电解法制得高纯度 的镍。下列叙述中正确的是的镍。下列叙述中正确的是( (已知：氧化性已知：氧化性 FeFe 2 2 NiNi 2 2 CuCu 2 2)( )() ) A A阳极发生还原反应，其电极反应式为阳极发生还原反应，其电极反应式为 NiNi 2 2 2e2e = = =NiNi B B电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量
43、相等 C C电解后，溶液中存在的阳离子只有电解后，溶液中存在的阳离子只有 FeFe 2 2和 和 ZnZn 2 2 D D电解后，电解槽底部的阳极泥中有电解后，电解槽底部的阳极泥中有 CuCu 和和 PtPt 答案答案D D 解析解析电解时，阳极电解时，阳极 ZnZn、FeFe、NiNi 失去电子，发生氧化反应，失去电子，发生氧化反应，A A 项错误；因氧化性项错误；因氧化性 NiNi 2 2 FeFe 2 2 ZnZn 2 2，故阴极反应式为 ，故阴极反应式为 NiNi 2 2 2e2e = = =NiNi，可见，阳极质量减少是因为，可见，阳极质量减少是因为 ZnZn、FeFe、N Ni i
44、 溶解溶解，而阴极质量增加是因为而阴极质量增加是因为 NiNi 析出析出，B B 项错误项错误；电解后溶液中的阳离子除电解后溶液中的阳离子除 FeFe 2 2和 和 ZnZn 2 2 外，还有 外，还有 NiNi 2 2和 和 H H ， ，C C 项错误。项错误。 8 818071807 年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(4NaOH(熔融熔融) ) = = 电解电解 11001100O O2 2 4Na4Na 2H2H2 2O O；后来盖；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：3Fe3Fe4NaOH
45、4NaOH= =FeFe3 3O O4 42H2H2 2 4Na4Na。下列有关说法正确的是。下列有关说法正确的是( () ) A A戴维法制钠，阳极的电极反应式为戴维法制钠，阳极的电极反应式为 NaNa e e = = =NaNa B B盖盖吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性比钠的强吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性比钠的强 C C若用戴维法与盖若用戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，两方法转移电子总数相等吕萨克法制得等量的钠，两方法转移电子总数相等 D D还可以用电解熔融氯化钠法制钠还可以用电解熔融氯化钠法制钠 答案答案D D 解析解析A A 项项，阳极应发生氧化反应阳极应发生氧化反应；B B 项
46、项，盖盖吕萨克法制钠原理是根据钠的沸点较低吕萨克法制钠原理是根据钠的沸点较低、 易从反应混合物中分离出来，从而使化学平衡正向移动；易从反应混合物中分离出来，从而使化学平衡正向移动；C C 项，根据反应方程式可知项，根据反应方程式可知， 用戴维法制取金属钠，每产生用戴维法制取金属钠，每产生 4 4 molmol 钠转移电子的物质的量是钠转移电子的物质的量是 4 4 molmol，而用盖，而用盖吕萨克吕萨克 法制得法制得 4 4 molmol 钠转移电子的物质的量是钠转移电子的物质的量是 8 8 molmol，因此制取等量的金属钠，转移电子总数，因此制取等量的金属钠，转移电子总数 不相等；不相等；
47、D D 项，由于项，由于 NaClNaCl 是离子化合物，可用电解熔融氯化钠的方法制金属钠。是离子化合物，可用电解熔融氯化钠的方法制金属钠。 考点三考点三金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 1 1金属的腐蚀金属的腐蚀 (1)(1)金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化氧化反应。反应。 (2)(2)金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型 化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀 类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 条件条件 金属与接触到的物质直接发生化金属与接触到的物质直接发生化 学反应学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发
48、生原电不纯的金属接触到电解质溶液发生原电 池反应池反应 本质本质M Mn ne e = = =M M n n M Mn ne e = = =M M n n 现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 区别区别无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生 联系联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀与吸氧腐蚀( (以钢铁的腐蚀为例以钢铁的腐蚀为例) ) 类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀 条件条件水膜酸性较强水膜酸性较强(pH(pH4.3)4.3)水膜酸性很弱或呈中
49、性水膜酸性很弱或呈中性 电极反应电极反应 负极负极FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 正极正极2H2H 2e2e = = =H H2 2O O2 22H2H2 2O O4e4e = = =4OH4OH 总反应式总反应式FeFe2H2H = = =FeFe 2 2 H H2 22Fe2FeO O2 22H2H2 2O O= =2Fe(OH)2Fe(OH)2 2 联系联系吸氧腐蚀更普遍吸氧腐蚀更普遍 特别提醒特别提醒钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀， 铁锈的形成过程中主要发生铁锈的形成过程中主要发生 的反应为的反应为 4Fe(OH)4Fe(
50、OH)2 2O O2 22H2H2 2O O= =4Fe(OH)4Fe(OH)3 3,2Fe(OH),2Fe(OH)3 3= =FeFe2 2O O3 3x xH H2 2O(O(铁锈铁锈) )(3(3x x)H)H2 2O O。 2 2金属的防护金属的防护 (1)(1)电化学防护电化学防护 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法原电池原电池原理原理 a a负负极：比被保护金属活泼的金属；极：比被保护金属活泼的金属； b b正正极：被保护的金属设备。极：被保护的金属设备。 外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法电解电解原理原理 a a阴阴极：被保护的金属设备；极：被保护的金属设备； b b
