2021届一轮复习人教版电解池金属的电化学腐蚀与防护课件.ppt

1、2022-4-192021届一轮复习人教版届一轮复习人教版电解池金属的电化学腐电解池金属的电化学腐蚀与防护课件蚀与防护课件高频考点一电解池的工作原理高频考点一电解池的工作原理1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)。(1)任何化学反应都可以设计成电解池反应任何化学反应都可以设计成电解池反应()(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)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()(4)电解电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘溶液，

2、阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色化钾试纸变蓝色()(5)电解盐酸、硫酸等溶液，电解盐酸、硫酸等溶液，H放电，溶液的放电，溶液的pH逐渐增大逐渐增大()(6)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应()(7)用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的pH不变不变()(8)用惰性电极电解用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况可使电解质溶液恢复到电解前的情况()【答案】【答案】3用惰性电极电解用惰性电极电解2 molL1 NaCl和和1 molL

3、1 CuSO4的的混合溶液，试判断阴、阳两极得到的产物是什么？并写出相混合溶液，试判断阴、阳两极得到的产物是什么？并写出相应的电极反应式。应的电极反应式。【答案】【答案】 电解第一阶段：阳极得到电解第一阶段：阳极得到Cl2、阴极得到单质、阴极得到单质Cu。1电解电解使电流通过电解质溶液使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)而在阴、阳两极而在阴、阳两极引起引起_的过程。在此过程中，的过程。在此过程中，_能转化为能转化为_能。能。【注意】【注意】 电解与电离两概念的联系与区别电解与电离两概念的联系与区别联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。区

4、别：电解需外加电源，是化学过程，电离一般在水溶液区别：电解需外加电源，是化学过程，电离一般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。或熔融状态下完成，为物理过程。氧化还原反应氧化还原反应电电化学化学2电解池电解池(1)概念：电解池是概念：电解池是_的装置。的装置。(2)电解池的构成条件：电解池的构成条件：有外接电源；有外接电源；有与有与_相连的两个电极；相连的两个电极；形成闭合回路。形成闭合回路。(3)电解池中电子和离子的移动：电解池中电子和离子的移动：电子：从电源电子：从电源_流出后，流向电解池流出后，流向电解池_；从电解；从电解池的池的_流向电源的正极。流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的

5、离子：阳离子移向电解池的_，阴离子移向电解池，阴离子移向电解池的的_。把电能转化为化学能把电能转化为化学能电解质溶液电解质溶液负极负极阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极考点考点1电极反应式、电解总方程式的书写与判断电极反应式、电解总方程式的书写与判断(一一)电极反应式、电解总方程式的书写电极反应式、电解总方程式的书写1(1)利用利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图所示装置电解制备利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别，两电极区电解液

6、分别为为LiOH和和LiCl溶液。溶液。B极区电解液为极区电解液为_溶液溶液(填化学填化学式式)，阳极电极反应式为，阳极电极反应式为_，电解过程中，电解过程中Li向向_电极迁移电极迁移(填填“A”或或“B”)。(2)将烧碱吸收将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：写出电解时阴极的电极反应式：写出电解时阴极的电极反应式：_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成方程式可写成_。【答案】【答案】【

7、易错警示】【易错警示】 (1)书写电解池中电极反应式时，一般书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成化学式。弱电解质要写成化学式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电电解解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后之后的离子一般不参与放电。的离子一般不参与放电。(二二)电极反应式、电解总方程式的正误判断电极反应式、电解总方程式的正误判断3(2016北京高考北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。用石墨电极

8、完成下列电解实验。池，池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子移到右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子移到m处，处，m处铜离子得到电子生成单质铜，故处铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。选项正确。【答案】【答案】 B 4在固态金属氧化物电解池中，高温共电解在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混混合气体制备合气体制备H2和和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如是一

9、种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是图所示。下列说法不正确的是()【方法总结】【方法总结】 做到做到“三看三看”，正确判断电极反应式的正，正确判断电极反应式的正误误(1)一看电极材料，若是金属一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外除外)作阳极，金属一作阳极，金属一定被电解定被电解(注：注：Fe生成生成Fe2)。(2)二看介质，介质是否参与电极反应。二看介质，介质是否参与电极反应。(3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。6以石墨为电极，电解以石墨为电极，电解KI溶液溶液(其中含有少量酚酞和淀其中含有少量酚酞和淀粉粉

10、)。下列说法错误的是。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色阳极附近溶液呈蓝色D溶液的溶液的pH变小变小7(2018河北十校联考河北十校联考)用惰性电极电解一定浓度的用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确。则下列说法正确的是的是()A电解过程中阴极没有气体生成电解过程中阴极没有气体生成B电解过程中转移的电子的物质的量为电解过程中转移的电子的物质的量为0.

11、4 molC原原CuSO4溶液的浓度为溶液的浓度为0.1 molL1D电解过程中阳极收集到的气体体积为电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下标况下)【方法总结】【方法总结】 (1)阴、阳极的判断阴、阳极的判断(2)电解时电极产物的判断电解时电极产物的判断阳极产物的判断阳极产物的判断先看电极，若是活性电极先看电极，若是活性电极(金属活动性顺序金属活动性顺序Ag以前以前)，则材，则材料失电子变成阳离子；若是惰性电极料失电子变成阳离子；若是惰性电极(Pt、石墨、石墨)，则看溶液，则看溶液中阴离子失电子能力，阴离子放电顺序：中阴离子失电子能力，阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根。

12、含氧酸根。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，常见阳离子的放电顺直接根据阳离子放电顺序进行判断，常见阳离子的放电顺序为：序为：AgFe3Cu2H。高频考点二电解原理的应用高频考点二电解原理的应用1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)。(1)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c(Cu2)均保均保持不变持不变()(2)电解冶炼镁、铝通常电解电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和和Al2O3，也可电解，也可电解MgO和和AlCl3()2比较下列两种装置有哪些不同？比较下列两种装置有哪些不同？(1)请分析两装置中

13、各电极的质量变化？请分析两装置中各电极的质量变化？(2)请分析两装置中电解质溶液浓度的变化？请分析两装置中电解质溶液浓度的变化？【答案】【答案】 (1)甲图中铜片质量减小，铁制品质量增加；乙甲图中铜片质量减小，铁制品质量增加；乙图中粗铜质量减小，精铜质量增加。图中粗铜质量减小，精铜质量增加。(2)甲图中甲图中CuSO4溶液浓度几乎未变化，因为阳极溶解多少溶液浓度几乎未变化，因为阳极溶解多少铜，阴极增加多少铜；乙图中铜，阴极增加多少铜；乙图中CuSO4溶液浓度逐渐变小，因溶液浓度逐渐变小，因为粗铜中混有为粗铜中混有Zn、Fe等杂质，放电后转化成等杂质，放电后转化成Zn2、Fe2等离等离子，此时子

14、，此时Cu2会转化为会转化为Cu，造成，造成CuSO4溶液浓度减小。溶液浓度减小。(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。3.电冶金电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。等。考点考点1电解原理应用的四种传统形式电解原理应用的四种传统形式1(2016湖南十校共同体联考湖南十校共同体联考)金属镍有广泛的用途。粗金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量镍中含有少量Fe、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的等杂质，可用电解法制备高纯度的镍镍(用用NiSO4溶液作电解质溶液溶液作电解质溶液)。已知：氧化性。已知

15、：氧化性Fe2Ni2原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防腐有防腐措施的腐蚀。措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中强电解质溶液中弱电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。非电解质溶液中。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。率越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。腐蚀越快。难点专攻难点专攻(十八十八)“多池组合多池组合”电池判断与电解计算电池判断与电解计

16、算考点考点1“多池组合多池组合”电池判断电池判断1某同学组装了如图所示的电化学装置。电极某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为为Al，其他电极均为其他电极均为Cu，则，则()2(2018吉林实验中学模拟吉林实验中学模拟)某兴趣小组的同学用如图某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。，观察到电流计的指针发生了偏转。【解析】【解析】 (1)甲池为原电池，通入甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，电极的电极为负极，电极【方法总结】【方法总结】 电池类型的判断方法电池类型的判断方法(

17、1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，为原电池，B为电解池。为电解池。(2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断：根据电池中的电池材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电

18、解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，为原电池，A为为电解池。电解池。(3)根据电极反应现象判断：根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：若由此判断电池类型。如图所示：若C极溶解，极溶解，D极上析出极上析出Cu，B极附近溶液变红，极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，原电池，D是正极，是正极，

19、C是负极；甲是电解池，是负极；甲是电解池，A是阳极，是阳极，B是是阴极。阴极。B、D极发生还原反应，极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。极发生氧化反应。考点考点2单一电解池的电解计算单一电解池的电解计算(一一)单一电解质单一电解质(足量足量)的单段电解计算的单段电解计算3(2018河北唐山模拟河北唐山模拟)两个惰性电极插入两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的溶液中，通电电解。当电解液的pH从从6.0变为变为3.0时时(设电解过程中阴极没有设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计变化可以忽略不计)，电极上析

20、出银的质量最大为，电极上析出银的质量最大为()A27 mg B54 mgC106 mg D216 mg(二二)单一电解质单一电解质(不足不足)的分段电解计算的分段电解计算4(2018六盘水质检六盘水质检)用惰性电极电解用惰性电极电解400 mL一定浓度的一定浓度的硫酸铜溶液硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段，通电一段时间后进行如下操作。时间后进行如下操作。(1)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为，电解过程中转移的电子为

21、_mol。(2)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为，电解过程中转移的电子为_mol。【答案】【答案】 (1)0.2(2)0.4【答案】【答案】 A【方法总结】【方法总结】 电化学计算的类型与方法电化学计算的类型与方法电化学的综合计算包括：两极产物的定量计算、溶液电化学的综合计算包括：两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量、根据产物的量求电荷量等等，不论

22、哪类电荷量求产物的量、根据产物的量求电荷量等等，不论哪类计算，均可采用下列三种方法：计算，均可采用下列三种方法：(1)根据总反应式计算根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。式列出比例式计算。(2)根据电子守恒计算根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同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。电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。用于混合溶液中电解的分阶段计算。用于混合溶液中电解的分阶段计算。(3)根据关系式计算根

23、据关系式计算根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。梁，构建计算所需的关系式。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后乙池中若滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后Fe电极电极附近呈附近呈_色，电极反应式为色，电极反应式为_。(3)若甲池中阴极增重若甲池中阴极增重12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为标准状况下的体积为_L，若此时乙池剩余液体为，若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后溶液的，则电解后溶液的pH为为_。【解析】【解析】 (1)与电源负极相连的极是电解池

24、的阴极，与电与电源负极相连的极是电解池的阴极，与电源正极相连的极是电解池的阳极。由图示装置知甲池中源正极相连的极是电解池的阳极。由图示装置知甲池中A为为阴极，阴极，B为阳极，乙池中为阳极，乙池中Fe为阴极，为阴极，C(碳棒碳棒)为阳极。为阳极。1(2018大连模拟大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧不考虑二氧化碳的溶解化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为。则电解过程中转移电子的物质的量为()A0.4 mol B0.5 molC0.6 mol D0.8 mol【解析】【解析】 Cu2(OH)2CO3可改写为可改写为2CuOH2OCO2，因反，因反应后生成的应后生成的CO2离开溶液，所以加入离开溶液，所以加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3相当于加入相当于加入0.2 mol CuO、0.1 mol H2O，根据，根据2CuO24e2 mol 4 mol02 0.4 mol2 H2O O2 4e2 4 mol01 0.2 mol转移电子的物质的量转移电子的物质的量0.4 mol0.2 mol0.6 mol。【答案】【答案】 C