（浙江專用）高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題九 第2課時(shí) 電解池 金屬的腐蝕與防護(hù)課件-人教版高三全冊(cè)化學(xué)課件

1、第第2課時(shí)電解池金屬的腐蝕與防護(hù)課時(shí)電解池金屬的腐蝕與防護(hù)命題調(diào)研命題調(diào)研(20162019四年大數(shù)據(jù)四年大數(shù)據(jù))20162019四年考向分布四年考向分布核心素養(yǎng)與考情預(yù)測核心素養(yǎng)與考情預(yù)測核心素養(yǎng)：核心素養(yǎng)：模型認(rèn)知、變化推理、科學(xué)創(chuàng)新模型認(rèn)知、變化推理、科學(xué)創(chuàng)新考情解碼：考情解碼：本部分主要考查電解池的電極方程式和電解方本部分主要考查電解池的電極方程式和電解方程式的書寫兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是從氧化還原反應(yīng)出發(fā)，結(jié)程式的書寫兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是從氧化還原反應(yīng)出發(fā)，結(jié)合電解質(zhì)中離子種類的實(shí)際情況，利用電荷守恒和元素守合電解質(zhì)中離子種類的實(shí)際情況，利用電荷守恒和元素守恒書寫電極方程式。題目以科學(xué)研究中

2、或者工業(yè)上的某個(gè)恒書寫電極方程式。題目以科學(xué)研究中或者工業(yè)上的某個(gè)電解操作為背景，起點(diǎn)高，落點(diǎn)低，題型為填空題，難度電解操作為背景，起點(diǎn)高，落點(diǎn)低，題型為填空題，難度中等。預(yù)測中等。預(yù)測2020年選考仍為電極方程式和電解方程式書寫年選考仍為電極方程式和電解方程式書寫的考查。的考查。真題重現(xiàn)真題重現(xiàn)1.(2019浙江浙江4月選考節(jié)選月選考節(jié)選)以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池，通過電解以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池，通過電解NH4HSO4溶液溶液產(chǎn)生產(chǎn)生(NH4)2S2O8，再與水反應(yīng)得到，再與水反應(yīng)得到H2O2，其中生成的，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用?？梢匝h(huán)使用。 (1)陽極的電極反應(yīng)式

3、是陽極的電極反應(yīng)式是_。(2)制備制備H2O2的總反應(yīng)方程式是的總反應(yīng)方程式是_。 2.(2018浙江浙江11月選考節(jié)選月選考節(jié)選)高鐵酸鉀高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作水處理劑。某同學(xué)通過可用作水處理劑。某同學(xué)通過“化學(xué)化學(xué)電解法電解法”探究探究K2FeO4的合成，其原理如圖所示。接通電源，調(diào)節(jié)電壓，將一定量的合成，其原理如圖所示。接通電源，調(diào)節(jié)電壓，將一定量Cl2通入通入KOH溶液，然后滴入含溶液，然后滴入含F(xiàn)e3的溶液，控制溫度，可制得的溶液，控制溫度，可制得K2FeO4。 3.(2018浙江浙江4月選考節(jié)選月選考節(jié)選)以四甲基氯化銨以四甲基氯化銨(CH3)4NCl水溶液為原料，通過電解

4、法可水溶液為原料，通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨以制備四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH，裝置如圖所示。，裝置如圖所示。(1)收集到收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是的區(qū)域是_(填填a、b、c或或d)。(2)寫出電池總反應(yīng)寫出電池總反應(yīng)_。4.(2017浙江浙江11月選考節(jié)選月選考節(jié)選)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以H2O和和N2為原料，熔融為原料，熔融NaOHKOH為電解為電解質(zhì)，納米質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在作催化劑，在250 和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進(jìn)行，請(qǐng)補(bǔ)充完整?；梢暈榘磧刹竭M(jìn)行，請(qǐng)補(bǔ)充完整。電極反應(yīng)式：電極

5、反應(yīng)式：_和和2Fe3H2ON2=2NH3Fe2O3。解析解析以以H2O和和N2為原料，熔融為原料，熔融NaOHKOH為電解質(zhì)，納米為電解質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在作催化劑，在250 和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)其中一個(gè)反應(yīng)和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)其中一個(gè)反應(yīng)2Fe3H2ON2=Fe2O32NH3，可知，可知，F(xiàn)e2O3作催化劑，首先轉(zhuǎn)化為鐵，因此電極反作催化劑，首先轉(zhuǎn)化為鐵，因此電極反應(yīng)式為應(yīng)式為Fe2O36e3H2O=2Fe6OH。答案答案Fe2O33H2O6e=2Fe6OH 考向一電解池的工作原理考向一電解池的工作原理1.某小組為研

6、究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了甲、乙、丙三種裝置某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了甲、乙、丙三種裝置(C1、C2、C3均為石墨均為石墨)。下。下列敘述正確的是列敘述正確的是()A.甲、丙中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，乙中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能甲、丙中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，乙中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.C1、C2分別是陽極、陰極；鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng)分別是陽極、陰極；鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng)C.C1上和上和C3上放出的氣體相同，銅片上和鐵片上放出的氣體也相同上放出的氣體相同，銅片上和鐵片上放出的氣體也相同D.甲中溶液的甲中溶液的pH逐漸增大，丙中溶液的逐漸增大，丙中溶液的pH逐漸減小逐漸減小解析解析A項(xiàng)，甲沒有外接電源，是將化

7、學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，為原電池；乙、丙項(xiàng)，甲沒有外接電源，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，為原電池；乙、丙有外接電源，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，為電解池，錯(cuò)誤。有外接電源，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，為電解池，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，項(xiàng)，C1、C2分別分別連接電源的正、負(fù)極，分別是電解池的陽極、陰極；鋅片作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵連接電源的正、負(fù)極，分別是電解池的陽極、陰極；鋅片作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵片作陰極發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤。片作陰極發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，項(xiàng)，C1和和C3都是陽極，氯離子在陽極上失電子生都是陽極，氯離子在陽極上失電子生成氯氣，銅片上和鐵片上都是氫離子得電子生成氫氣，正確。成氯氣，銅片上和鐵

8、片上都是氫離子得電子生成氫氣，正確。D項(xiàng)，甲中正極和丙項(xiàng)，甲中正極和丙中陰極上都是氫離子得電子生成氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的中陰極上都是氫離子得電子生成氫氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的pH均增大，錯(cuò)誤。均增大，錯(cuò)誤。答案答案C電解池工作原理電解池工作原理(陽極為惰性電極陽極為惰性電極)示意圖示意圖備考策略備考策略考向二電極方程式的書寫和電解產(chǎn)物的判斷考向二電極方程式的書寫和電解產(chǎn)物的判斷2.次磷酸次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性。是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性。H3PO2也可用電滲析法也可用電滲析法制備，制備，“四室電滲析法四室電滲析法”工作原理如圖所示工作原理如圖

9、所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過子通過)： (1)寫出陽極的電極反應(yīng)式寫出陽極的電極反應(yīng)式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因的原因_。(3)早期采用早期采用“三室電滲析法三室電滲析法”制備制備H3PO2：將：將“四室電滲析法四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸中陽極室的稀硫酸用用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_。電解池中電極反應(yīng)式

10、的書寫電解池中電極反應(yīng)式的書寫 (1)根據(jù)裝置書寫根據(jù)裝置書寫根據(jù)電源確定陰、陽兩極根據(jù)電源確定陰、陽兩極確定陽極是否是活性金屬電極確定陽極是否是活性金屬電極據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。備考策略備考策略在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩極名稱和反應(yīng)物

11、兩極名稱和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫利用得失電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。出兩極反應(yīng)式。若寫出一極反應(yīng)式，而另一極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式若寫出一極反應(yīng)式，而另一極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。即得另一電極反應(yīng)式。(3)電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫“二判二析一寫二判二析一寫”二判：二判：判斷陰陽極；判斷陰陽極；判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。二析：二析：分析溶液中離子的種類；分析溶液中離子的種類；根據(jù)離子放電順序，分析電極反應(yīng)。根據(jù)離子放電順序，分析電極反應(yīng)。一寫：根據(jù)電極產(chǎn)物，寫

12、出電極反應(yīng)式。一寫：根據(jù)電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。 A.充電時(shí)充電時(shí)Li從右邊流向左邊從右邊流向左邊B.放電時(shí)，正極鋰的化合價(jià)未發(fā)生改變放電時(shí)，正極鋰的化合價(jià)未發(fā)生改變C.充電時(shí)充電時(shí)B作陽極，該電極放電時(shí)的電極反應(yīng)式為作陽極，該電極放電時(shí)的電極反應(yīng)式為Li1xCoO2xLixe=LiCoO2D.廢舊鈷酸鋰廢舊鈷酸鋰(LiCoO2)電池進(jìn)行電池進(jìn)行“放電處理放電處理”讓讓Li進(jìn)入石墨中而有利于回收進(jìn)入石墨中而有利于回收 答案答案D(1)對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外

13、電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。陰離子向負(fù)極移動(dòng)。(2)可充電電池充電時(shí)為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電可充電電池充電時(shí)為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電池的池的“”極與外接直流電源的正極相連，電池的極與外接直流電源的正極相連，電池的“”極與外接直流電源的負(fù)極極與外接直流電源的負(fù)極相連。相連。備考策略備考策略考向四電解的有關(guān)計(jì)算考向四電解的有關(guān)計(jì)算4.用下圖裝置模擬人工腎臟的工作原理，電解生成的用下圖裝置模擬人工腎臟的工作原理，電解生成的Cl2

14、將尿素將尿素CO(NH2)2氧化成氧化成N2排排出，則下列說法錯(cuò)誤的是出，則下列說法錯(cuò)誤的是() A.電源的正極為電源的正極為bB.尿素被氧化的化學(xué)方程式為尿素被氧化的化學(xué)方程式為CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HClC.電解結(jié)束后，陰極室溶液與電解前相比電解結(jié)束后，陰極室溶液與電解前相比pH增大增大D.陽極收集到陽極收集到Cl2 4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，被氧化的尿素為時(shí)，被氧化的尿素為4.0 g答案答案C電化學(xué)以氧化還原反應(yīng)為前提，涉及的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液電化學(xué)以氧化還原反應(yīng)為前提，涉及的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏

15、加德羅常數(shù)測定的計(jì)算、根據(jù)電子的量求產(chǎn)物的量和根據(jù)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計(jì)算、根據(jù)電子的量求產(chǎn)物的量和根據(jù)產(chǎn)物的量求電子的量等的計(jì)算。不論哪類計(jì)算，均可概括為下列三種方法：產(chǎn)物的量求電子的量等的計(jì)算。不論哪類計(jì)算，均可概括為下列三種方法：(1)根據(jù)總反應(yīng)式的計(jì)算。先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，然后根據(jù)總反應(yīng)式根據(jù)總反應(yīng)式的計(jì)算。先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，然后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。列比例式計(jì)算。(2)守恒法計(jì)算。用于串聯(lián)電路，陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物等類型的計(jì)算其依據(jù)守恒法計(jì)算。用于串聯(lián)電路，陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物等類型的計(jì)算其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒。

16、是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：借得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量直接的橋梁，建立計(jì)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：借得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量直接的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。算所需的關(guān)系式。備考策略備考策略考向五金屬的腐蝕與防護(hù)考向五金屬的腐蝕與防護(hù)5.(2018浙江桐鄉(xiāng)一中高二下期中浙江桐鄉(xiāng)一中高二下期中)利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說法不正確的是()A.a管發(fā)生吸氧腐蝕，管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕管發(fā)生析氫腐蝕B.一段時(shí)間后，一段時(shí)間后，a

17、管液面高于管液面高于b管液面管液面C.a處溶液的處溶液的pH增大，增大，b處溶液的處溶液的pH減小減小D.a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2解析解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為反應(yīng)為左邊負(fù)極：左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：正極：2H2e=H2a、b處的處的pH均增大，均增大，C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案C6.(2017課標(biāo)全國課標(biāo)全國，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流

18、的陰極保護(hù)法進(jìn)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是的是() A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析解析鋼管樁接電源的負(fù)極，

19、高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵高硅鑄鐵(陽極陽極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極陰極)，A、B正確；正確；C項(xiàng)，題給信息項(xiàng)，題給信息高硅鑄鐵為高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極惰性輔助陽極”不損耗，錯(cuò)誤。不損耗，錯(cuò)誤。答案答案C一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕金屬腐蝕是金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金金屬腐蝕是金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。 備考策略備考策略1.化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體金屬跟接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體(如石油如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，這種腐蝕的速率