第31讲　电解池　金属的电化学腐蚀与防护.doc

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 考点一考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

2、；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

3、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：活泼电极阴离子的放电顺序：活泼电极S S 2 2 I I BrBr ClCl O

4、HOH 含氧酸根离子。 含氧酸根离子。 S S 2 2、 、I I 、 、BrBr 、 、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

5、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 （1 1）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 H H2 2SOSO4 4 溶液溶液

6、 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 （1 1）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 NaNaOHOH 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 （1 1）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐）电解水型：强碱、含氧酸、活泼金属的

7、含氧酸盐 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 NaNa2 2SOSO4 4 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 （2 2）电解水型：不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸）电解水型：不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 H HClCl 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反

8、应电极反应 总反应总反应 （2 2）电解电解质型电解电解质型：不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸：不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 CuClCuCl2 2 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 (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化钾试纸变蓝色( () ) 错因：错因： (2)(2)电解质溶液的导电过程就是电

9、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( () ) 错因：错因： (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： (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( () ) 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

10、应产生反应产生 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 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

11、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 2B BKClKClNaNa2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4 C CCaClCaCl2 2KOHKOHNaNONaNO3 3D DHClHClHNOHNO3 3K K2 2SOSO4 4 （3 3）放放 H H2 2生碱型生碱型：活泼金属的无氧酸盐：活泼金属的无氧酸盐 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 NaClNaCl 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子

12、及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 （4 4）放放 O O2 2生酸型生酸型：不活泼金属的含氧酸盐：不活泼金属的含氧酸盐 p pH H 值值 电解质电解质 浓度浓度 电解质溶电解质溶 液复原液复原 CuSOCuSO4 4 溶液溶液 阴阴 极极 阳离子及阳离子及 氧化性强弱氧化性强弱 电极反应电极反应 阳阳 极极 阴离子及阴离子及 还原性强弱还原性强弱 电极反应电极反应 总反应总反应 3 3(2020(2020郑州一中月考郑州一中月考) )用石墨作电极电解溶有物质的量之比为用石墨作电极电解溶有物质的量之比

13、为 3 31 1 的的 NaClNaCl 和和 H H2 2SOSO4 4 的水溶液。根据反应产物，电解可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是的水溶液。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( () ) 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过程中溶液的 pHpH 不断增大，最后不断增大，最后 pHpH 为为 7 7 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：

14、(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：_； 阴极反应式：阴极反应式：_； 总反应方程式：总反应方程式：_。 5 5整合有效信息书写电

15、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 S2 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 _。

16、 1 1分析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，电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H H2 2O O 要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴 极反应式为极反应式为 2H2H 2e2e = = =H H2 2，总反应式为，总反应式为 2Cl2Cl 2H2H2 2O O= = 电解电解2OH 2OH H H2 2ClCl2 2。 (2)(2)阴极不管是什么材料，电极本

17、身都不反应，阴极不管是什么材料，电极本身都不反应， 一定是溶液一定是溶液( (或熔融电解质或熔融电解质) )中的阳离子放电。中的阳离子放电。 (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 不可能在阴极放电， 即不可能用电解水溶液的方法得到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：2H2

18、H 2e2e = = =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

19、：2Cl2Cl 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

20、水饱和食盐水、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。 电解质溶液：电解质溶液： 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

21、铜。电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。 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

22、极上的铜失去电子变成离子之后当阳极上的铜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) )2Na2NaClCl2 2 2Cl2Cl 2e2e = = =ClCl2 2、2Na2Na 2e2e = = =2Na2Na 冶炼镁冶炼镁 MgClMgCl2 2( (熔

23、融熔融) )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) )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： (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： (3)(3)根

24、据得失电子守恒可知电解精炼铜时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阳极减少的质量和阴极增加的质量相等( () ) 错因：错因： (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( () ) 错因：错因： (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： 工业电解氧化铝制取金属铝时工业电解氧化铝制取

25、金属铝时，常加入冰晶石常加入冰晶石(Na(Na3 3AlFAlF6 6) )，其作用是其作用是_。电电 解过程中还需不断补充阳极解过程中还需不断补充阳极( (石墨石墨) )，其原因是，其原因是_。 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，下列叙述正确的是如图，下列叙述正确的是( () ) 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

26、 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 O2NaOH2NaOHH H2 2ClCl2 2 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

27、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 O2OH2OH H H2 2ClCl2 2 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 NaClONaClO4 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

28、 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 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( () ) 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

29、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 = = =AlAlD 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移动 题组三题组三电冶金电冶金 6 6如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的 CuCu 的装置示意图的装置示意图，下列有关叙述不下列有关叙述不 正确的是正确的是( () ) A A电极电极 A A 是粗铜，电极是粗铜，电极 B B 是纯铜

30、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 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

31、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 8 8 1801807 7 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) )O O2 24Na4Na2H2H2 2O O； 后

32、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：3Fe3Fe4NaOH4NaOH= =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

33、电解熔融氯化钠法制钠 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

34、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性水膜酸性很弱或呈中性 电极反电极反 应应 负极负极FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 正极正极2H2H 2e

35、2e = = =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(OH)2 2O O2 22H2H2 2O O= =4Fe(OH)4Fe(OH)3 3,2Fe(OH),2Fe(OH)3

36、 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阳阳极：惰性电极。极：惰性电极。 (2)(2)改变金属的内部结构，如制成防腐的合金等。改变金属的内部结构，如制成防腐的

37、合金等。 (3)(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (1)(1)干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀( () ) 错因：错因： (2)(2)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( () ) 错因：错因： (3)(3)铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀( () ) 错因：错因： (4)(4)在船体外嵌入锌块，可以减缓船体的腐蚀，属于牺牲阴极的保护法在船体外嵌入锌

38、块，可以减缓船体的腐蚀，属于牺牲阴极的保护法( () ) 错因：错因： (5)(5)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( ( ) ) 错因：错因： 题组一题组一金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型 1 1(2019(2019江苏江苏，10)10)将铁粉和活性炭的混合物用将铁粉和活性炭的混合物用 NaClNaCl 溶液湿润后溶液湿润后，置于如图所示装置置于如图所示装置 中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( () ) A A铁被氧化的电极反应式为铁被氧化的电极

39、反应式为 FeFe3e3e = = =FeFe 3 3 B B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C C活性炭的存在会加速铁的腐蚀活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D D以水代替以水代替 NaClNaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 2 2利用如图装置进行实验利用如图装置进行实验，开始时开始时，a a、b b 两处液面相平两处液面相平，密密封封 好，放置一段时间。下列说法不正确的是好，放置一段时间。下列说法不正确的是( () ) A Aa a 处发生吸氧腐蚀，处发生吸氧腐蚀，b b 处发生析氢腐蚀处发生析氢腐蚀 B B一段时间后，一段时间后，a a

40、 处液面高于处液面高于 b b 处液面处液面 C Ca a 处的溶液处的溶液 pHpH 增大，增大，b b 处的溶液处的溶液 pHpH 减小减小 D Da a、b b 两处具有相同的电极反应式：两处具有相同的电极反应式：FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 3 3实验探究实验探究( (如图所示如图所示) )： (1)(1)若棉团浸有若棉团浸有 NHNH4 4HSOHSO4 4溶液，铁钉发生溶液，铁钉发生_腐蚀，腐蚀， 正极反应式为正极反应式为_， 右试管中的现象是右试管中的现象是_。 (2)(2)若棉团浸有若棉团浸有 NaClNaCl 溶液，铁钉发生溶液，铁钉发生_腐蚀，腐蚀， 正极反

41、应式为正极反应式为_， 右试管中的现象是右试管中的现象是_。 题组二题组二金属腐蚀的防护方法金属腐蚀的防护方法 4 4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 A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C C高硅铸铁的作用是作为损耗

42、阳极材料和传递电流高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 5 5利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是( () ) A A若若 X X 为锌棒，开关为锌棒，开关 K K 置于置于 M M 处，可减缓铁的腐蚀处，可减缓铁的腐蚀 B B若若 X X 为锌棒，开关为锌棒，开关 K K 置于置于 M M 处，铁极发生氧化反应处，铁极发生氧化反应 C C若若 X X 为碳棒，开关为碳棒，开关 K K 置于置于 N N 处，可减缓铁的腐蚀处，可减

43、缓铁的腐蚀 D D若若 X X 为碳棒，开关为碳棒，开关 K K 置于置于 N N 处，处，X X 极发生氧化反应极发生氧化反应 题组三题组三金属腐蚀的实验探究金属腐蚀的实验探究 6 6(2020(2020安徽滁州二中安徽滁州二中、定远二中等定远二中等 1111 校联考校联考) )某小组同学用如图装置研究钢铁在海某小组同学用如图装置研究钢铁在海 水中的腐蚀与防腐水中的腐蚀与防腐( (中铁片为生铁中铁片为生铁) )。下列说法正确的是。下列说法正确的是( () ) A A中只发生化学腐蚀中只发生化学腐蚀 B B中只发生的是析氢腐蚀中只发生的是析氢腐蚀 C C为牺牲阳极的阴极保护法为牺牲阳极的阴极保

44、护法 D D钢铁被腐蚀的速率：钢铁被腐蚀的速率： 7 7(2020(2020河北衡水中学调研河北衡水中学调研) )一定条件一定条件 下，某含碳钢腐蚀情况与溶液下，某含碳钢腐蚀情况与溶液 pHpH 的关系如下表：的关系如下表： pHpH2 24 46 66.56.58 813.513.51414 腐蚀快慢腐蚀快慢较快较快慢慢较快较快 主要产物主要产物FeFe 2 2 FeFe3 3O O4 4FeFe2 2O O3 3FeOFeO 2 2 下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A ApHpH4 4 时，发生析氢腐蚀时，发生析氢腐蚀 B B随随 pHpH 的升高，含碳钢的腐蚀速率逐渐加快的

45、升高，含碳钢的腐蚀速率逐渐加快 C CpHpH 为为 1414 时，负极反应式为时，负极反应式为 2H2H2 2O OFeFe3e3e = = =FeOFeO 2 2 4H4H D DpHpH 为为 7 7 时时，负极反应式为负极反应式为 FeFe3e3e = = =FeFe 3 3， ，生成的生成的 FeFe 3 3被空气中的氧气氧化为 被空气中的氧气氧化为 FeFe2 2O O3 3 8 8如图所示如图所示，各烧杯中盛有海水各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为_。 金属腐蚀的一般规律金属腐蚀的一般规律 (1)(1)在同一电解质溶液中，金

46、属腐蚀的速率快慢：电解原理引起的腐蚀原电池原理引在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率快慢：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措施的腐蚀。起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。 (2)(2)在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越大，负极金属越易被腐蚀，在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越大，负极金属越易被腐蚀， 如如 ZnZnCu(HCu(H2 2SOSO4 4) )中的中的 ZnZn 比比 ZnZnFe(HFe(H2 2SOSO4 4) )中的中的 ZnZn 腐蚀快。腐蚀快。 (3)(3)对由相同正、负极构成的原电池对由相同正、负极构成的原电池( (如如 F

47、eFeCuCu 原电池原电池) ) 电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。如：电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。如： FeFe 在不同电解质溶液中的腐蚀速率是在不同电解质溶液中的腐蚀速率是 CuSOCuSO4 4溶液稀溶液稀 H H2 2SOSO4 4NaClNaCl 溶液。溶液。 电解质中起氧化作用的离子相同时电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大该离子浓度越大，负极金属腐蚀速率越快负极金属腐蚀速率越快。如腐如腐 蚀速率：蚀速率：1mol1molL L 1 1盐酸 盐酸0.1mol0.1molL L 1 1盐酸 盐酸0.1mol0.1molL L 1 1醋酸海水 醋酸海水

48、( (起氧化作用的起氧化作用的 H H 浓度逐渐减小 浓度逐渐减小) )。 溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。如腐蚀速率：海水淡水酒精。溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。如腐蚀速率：海水淡水酒精。 (4)(4)一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率远快于在干燥、隔绝空气一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率远快于在干燥、隔绝空气 条件下的腐蚀速率。条件下的腐蚀速率。 1 1(2020(2020全国卷全国卷，12)12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下 图是某电致变色器件的示意图图是某电致

49、变色器件的示意图。当通电时当通电时，AgAg 注入到无色 注入到无色 WOWO3 3薄膜中薄膜中，生成生成 AgAgx xWOWO3 3，器器 件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( () ) A AAgAg 为阳极为阳极 B BAgAg 由银电极向变色层迁移 由银电极向变色层迁移 C CW W 元素的化合价升高元素的化合价升高 D D总反应为：总反应为：WOWO3 3x xAgAg= =AgAgx xWOWO3 3 2 2(2020(2020江苏，江苏，11)11)将金属将金属 M M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。连接在

50、钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。 在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是( () ) A A阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为 FeFe2e2e = = =FeFe 2 2 B B金属金属 M M 的活动性比的活动性比 FeFe 的活动性弱的活动性弱 C C钢铁设施表面因积累大量电子而被保护钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D D钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 3 3(2018(2018全国卷全国卷，13)13)最近我国科学家设计了一种最近我国科学家设计了一种 COCO2 2H H2 2S