2019届高考历史一轮复习 第21讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版.ppt

1、第21讲电解池金属的电化学腐蚀与防护考纲要求 1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应式和总反应方程式。2.了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。,高频考点一电解池的工作原理1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)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()(3)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CuCl2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()(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H放电，溶液的pH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

2、()(7)用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的pH不变()(8)用惰性电极电解CuSO4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(),【答案】,3用惰性电极电解2 molL1 NaCl和1 molL1 CuSO4的混合溶液，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。,【答案】 电解第一阶段：阳极得到Cl2、阴极得到单质Cu。,1电解使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起_的过程。在此过程中，_能转化为_能。【注意】 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。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

3、状态下完成，为物理过程。,氧化还原反应,电,化学,2电解池(1)概念：电解池是_的装置。(2)电解池的构成条件：有外接电源；有与_相连的两个电极；形成闭合回路。(3)电解池中电子和离子的移动：电子：从电源_流出后，流向电解池_；从电解池的_流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的_，阴离子移向电解池的_。,把电能转化为化学能,电解质溶液,负极,阴极,阳极,阴极,阳极,考点1电极反应式、电解总方程式的书写与判断(一)电极反应式、电解总方程式的书写1(1)利用LiOH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。,利用如图所示装置电解制备LiOH，两电极区

4、电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_，电解过程中Li向_电极迁移(填“A”或“B”)。,(2)将烧碱吸收H2S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：,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，其离子方程式可写成_。,【答案】,【易错警示】 (1)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，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“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。,(

5、二)电极反应式、电解总方程式的正误判断3(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。,池，db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，m、n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m处，m处铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。【答案】 B,4在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一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(),【方法总结】 做到“三看”，正确判断电极反应式的正误(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2)。(2)

6、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。,6以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色D溶液的pH变小,7(2018河北十校联考)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0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是()A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0.4 molC原CuSO4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1.12 L(标况下),【

7、方法总结】 (1)阴、阳极的判断,(2)电解时电极产物的判断阳极产物的判断先看电极，若是活性电极(金属活动性顺序Ag以前)，则材料失电子变成阳离子；若是惰性电极(Pt、石墨)，则看溶液中阴离子失电子能力，阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根。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序为：AgFe3Cu2H。,高频考点二电解原理的应用1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c(Cu2)均保持不变()(2)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和AlCl3(),2比较下列两种装置有哪些不同？(1)请分析

8、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？,【答案】 (1)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。(2)甲图中CuSO4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CuSO4溶液浓度逐渐变小，因为粗铜中混有Zn、Fe等杂质，放电后转化成Zn2、Fe2等离子，此时Cu2会转化为Cu，造成CuSO4溶液浓度减小。,(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。,3.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。,考点1电解原理应用的四种传统形式1(2016湖南十校共同体联考)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量

9、Fe、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(用NiSO4溶液作电解质溶液)。已知：氧化性Fe2Ni2Cu2，下列叙述正确的是(),2(2016云南检测)将TiO2熔于NaF制成熔融盐，以石墨为阴极、覆盖了氧渗透膜的多孔金属陶瓷涂层为阳极，用如图所示电解装置制取金属钛。则阳极电极反应式是_，阴极电极反应式是_。,3氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。,完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式_。(2)离子交换膜的作用为：_、_。(3)精制饱和食盐水从图中_位置补

10、充，氢氧化钠溶液从图中_位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”),不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH进入阳极室，与氯气发生反应，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。(3)随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。,考点2电解原理的创新应用(一)制备物质4次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题

11、：H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：,(1)写出阳极的电极反应式：_。(2)分析产品室可得到H3PO2的原因：_。(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质。该杂质产生的原因是_。,5电解NO制备NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。,7(2015四川理综，4)用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制

12、溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是(),高频考点三金属的腐蚀与防护1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)干燥环境下金属不被腐蚀()(2)金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍(),1金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成_，金属发生氧化反应。,金属阳离子,2金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀,3金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的保护法_原理a负极：比被保护金属活泼的金属；b正极：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法_原理a阴极：被保护的金属设备；b阳极：惰性金属。,原电池,电解,(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(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。,【解析】 a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的H减小，pH增大，故C项错。【答案】 C,【方法总结】 根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。,5下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是(