浙江专版2019版高考化学大一轮复习专题七化学反应与能量变化课时3电解池　金属的腐蚀与防护课件.ppt

1、课时3电解池金属的腐蚀与防护,考纲导航,考点一电解池的工作原理主干精讲1.电解定义2.能量转化形式,在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。,电能转化为化学能,3.电解池,(1)构成条件有与电源相连的两个电极；电解质溶液(或熔融盐)；形成闭合回路。(2)电极名称及电极反应式(如图),阳极,氧化反应,2Cl-2e-=Cl2,阴极,还原反应,Cu2+2e-= = Cu,(3)电子和离子的移动方向注意：电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。,4.电解池中阴、阳两极上的放电顺序,阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2

2、H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。,5.电解质溶液电解规律(采用惰性电极),用惰性电极(如石墨和Pt电极)电解酸、碱、盐的水溶液时，主要有三种电解形式：电解水、电解电解质本身、电解电解质和水。其规律如下：,典例剖析【例1】2017嘉兴当湖中学高二(上)期中关于原电池和电解池的叙述正确的是(),A.原电池失去电子的电极称为阴极B.电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应C.原电池的两极，一定要由活动性不同的两种金属组成D.电解时电解池的阳极一定是阴离子放电,解析A.原电池中失去电子的电极为负极不是阴极，故A错误；B.原电池负极上失

3、电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，故B正确；C.原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成，可能是由金属和导电的非金属组成，故C错误；D.电解时，电解池阳极上不一定是阴离子放电，当活性电极做阳极时，是电极本身放电，故D错误。答案B,【例2】2017金华市十校联考高三(上)期末电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，X、Y皆为Pt电极，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。下列说法正确的是(),答案A,考点精练1.(2016浙江嘉兴一中高二下期末)下列各组中，每种电解质溶液在惰性电极条件下电解时只生成氢气和氧气的是(),A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B

4、.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2,解析A.电解HCl生成氢气和氯气，电解CuCl2生成Cu和氯气，电解Ba(OH)2生成氢气和氧气，故A不选；B.电解NaOH生成氢气和氧气，电解CuSO4生成Cu、氧气、硫酸，电解H2SO4生成氢气和氧气，故B不选；C.电解NaOH、H2SO4、Ba(OH)2，均只生成氢气和氧气，故C选；D.电解NaBr生成溴、氢气、NaOH，电解H2SO4生成氢气和氧气，电解Ba(OH)2生成氢气和氧气，故D不选。答案C,2.(2016浙江省温州十校联合体高二上期中)用惰性电极电解足量下列溶液

5、，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是(),A.CuCl2CuCl2溶液 B.NaOH NaOH溶液C.NaClHCl气体 D.CuSO4Cu(OH)2,解析A项，电解氯化铜时，阳极放氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜固体让电解质溶液复原，故A错误；B项，电解NaOH时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，本质为电解水，所以应加水让电解质溶液复原，故B错误；C项，电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应通氯化氢气体让电解质溶液复原，故C正确；D项，电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，故D错误。答案C,3.用惰性

6、电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是(),A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KClNa2SO4CuSO4C.CaCl2KOHNaNO3D.HClHNO3K2SO4,解析由电解规律可得,答案B,【归纳总结】判断电解池的阴阳极的方法,考点二电解原理的应用主干精讲1.氯碱工业,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,2.电解精炼铜,作阳极，纯铜作阴极，溶液作电解质溶液。电解时，发生如下反应，阳极：Cu2e=Cu2，阴极：Cu22e=Cu。阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属，阴极得到纯铜。,粗铜,CuSO4,3.电镀铜,精铜作，镀件金属作，硫

7、酸铜(或其他可溶性铜盐)溶液作电解质溶液，从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。电极反应：阳极为Cu2e=Cu2，阴极为Cu22e=Cu。,阳极,阴极,4.电冶金,典例剖析【例1】使用氯化钠作原料可以得到多种产品。,(1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况)，则所得溶液的溶质物质的量浓度是_(忽略反应前后溶液体积的变化)。,(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分

8、判断正确的是_(填字母序号)。A.a为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极：HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl,(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用(2)中装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电极材料是_(用元素符号表示)，总的反应式是_。解析(1)n(H2)n(Cl2)0.005 mol，参加反应的n(NaCl)0.01 mol，说明NaCl恰好电解完毕，溶液变为NaOH溶液，n(NaOH)n(N

9、aCl)0.01 mol，c(NaOH)0.1 molL1。,【例2】如图所示，通电5 min后，电极5的质量增加2.16 g，请回答下列问题：,(1)a为电源的_(填“正”或“负”)极，C池是_池。A池阳极的电极反应为_，C池阴极的电极反应为_。(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2的物质的量浓度为_。(3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电后，溶液的pH为_。,答案(1)负电解2Cl2e=Cl2Age=Ag(2)0.025 molL1(3)13,考点精练1.2017义

10、乌市群星外国语高三(上)期中用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中，正确的是(),A.燃料电池工作时，正极反应为：O22H2O4e=4OHB.a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C.a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出D.a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池 中消耗的H2体积相等,解析A.因该燃料电池是在酸性电解质中工作，所以正极反应为：O24e4H=2H2O，故A错误；B.a与电池正极相连，a为电解池阳极，b与电池的负极相连，b为电解池阴极，所以应该是a极的Fe溶解，b极上析出Cu，故B错误；C.a极是粗铜，b极

11、是纯铜时，为粗铜的精炼，电解时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，符合精炼铜原理，故C正确；D.电解CuSO4溶液时，a极产生的气体为O2，产生1 mol O2需4 mol电子，所以需要燃料电池的2 mol H2，二者的体积并不相等，故D错误。答案C,2.按要求书写电极反应式和总方程式,(1)用惰性电极电解AgNO3溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(2)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。,(3)用惰性电极电解熔融MgCl2阳极反应式_；阳极反应式_；总反应离子方程式_。(4)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总化学方

12、程式_。(5)用铜作电极电解盐酸阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。,(6)用Al作电极电解NaOH溶液阴极反应式_；阳极反应式_；总反应离子方程式_。(7)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。,【归纳总结】电解原理应用中的注意要点1.电解NaCl溶液中使用阳离子交换膜，只允许阳离子(Na)通过，阻止阴离子(Cl和OH)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。2.电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。,3.电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程的开始阶段电解质溶液中的Cu2浓度会逐渐减小，当Cu开始放电时c(Cu2)保持不变，最终Cu2浓度略微减小。4.电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。,考点三金属的腐蚀与防护主干精讲1.金属腐蚀的本质,金属原子失去