高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專題電解池金屬的腐蝕與防護(hù)課件

電解池金屬的腐蝕與防護(hù)導(dǎo)航?課標(biāo)要求1.了解電解池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電解池。2.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害。3.能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇設(shè)計(jì)防腐措施。1.電解與電解池得到還原失去氧化電能化學(xué)能2.電解池的構(gòu)成及工作原理還原陰極陽(yáng)極氧化3.電解池與原電池的比較

電解池原電池能否自發(fā)使“不能”變?yōu)椤澳堋被蚴埂澳堋弊優(yōu)椤耙住蹦茏园l(fā)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化______轉(zhuǎn)化為______能______能轉(zhuǎn)化為______裝置有外加電源無(wú)外加電源電極由外加電源決定：陽(yáng)極：連電源的______；陰極：連電源的______由電極或反應(yīng)物性質(zhì)決定，稱為正極或負(fù)極電能化學(xué)化學(xué)電能正極負(fù)極反應(yīng)類型陽(yáng)極：______反應(yīng)陰極：______反應(yīng)負(fù)極：______反應(yīng)正極：______反應(yīng)離子移動(dòng)陽(yáng)離子移向______陰離子移向______陽(yáng)離子移向________陰離子移向______相同點(diǎn)都是電極上的氧化還原反應(yīng)，都必須有離子導(dǎo)體氧化還原氧化還原陰極陽(yáng)極正極負(fù)極4.電解產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷①活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽(yáng)離子。②惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。S2－、I－、Br－、Cl－放電，產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放電，則得到H2O和O2。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷。陽(yáng)離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金屬陽(yáng)離子(Fe3＋除外)放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H＋放電，則得到H2。②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得(失)電子能力強(qiáng)的離子先放電?！九幸慌小空`判斷(正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”)。(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電、金屬導(dǎo)電都是物理變化。(

)(2)直流電源跟電解池連接后，電子從電源負(fù)極流向電解池陽(yáng)極。(

)(3)電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽(yáng)極。(

)(4)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色。(

)(5)某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解可以實(shí)現(xiàn)。(

)(6)電解過(guò)程中電子流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極→陰極→電解質(zhì)溶液→陽(yáng)極→正極。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×題組一電解原理的理解1.如圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板

處有無(wú)色無(wú)味的氣體放出，符合這一情況的是(

)A選項(xiàng)a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl22.四個(gè)電解裝置都以Pt做電極，它們分別裝有如下電解質(zhì)溶液，電解一段時(shí)間后，測(cè)定其pH變化，所記錄的結(jié)果正確的是(

)C選項(xiàng)ABCD電解質(zhì)溶液HClCuSO4KOHBaCl2pH變化減小增大增大不變題組二電解規(guī)律及其應(yīng)用3.用惰性電極進(jìn)行電解，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B.電解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小C.電解Na2SO4溶液，在陰極上和陽(yáng)極上生成氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1D4.用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn)，則下表中

各項(xiàng)所列對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是(

)C選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2OC負(fù)極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負(fù)極NaOH溶液溶液pH降低5.如圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是(

)A【課堂點(diǎn)撥】

四大電解類型題組三電極反應(yīng)式的書寫6.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。(1)用惰性電極電解MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：

_______________________________________________；陰極反應(yīng)式：

_______________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：

_________________________________________。(2)用Al作電極電解NaOH溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：

_________________________________________；陰極反應(yīng)式：

_______________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：

__________________________________________。(3)以鋁材為陽(yáng)極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽(yáng)極反應(yīng)式：

_________________________________________；陰極反應(yīng)式：

________________________________________________；總反應(yīng)方程式：

_____________________________________________。7.按要求填空。1.氯堿工業(yè)(1)電極反應(yīng)陽(yáng)極：________________________________(______反應(yīng))；陰極：_________________________________(______反應(yīng))。(2)總反應(yīng)方程式：______________________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑氧化2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－還原(3)設(shè)備裝置裝置離子交換膜電解槽陽(yáng)極鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)離子交換膜①只允許陽(yáng)離子通過(guò)，能阻止陰離子和氣體通過(guò)②將電解槽隔成陽(yáng)極室和陰極室2.電鍍和電解精煉銅

電鍍(Fe表鍍Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅______(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu電解質(zhì)溶液含Cu2＋的鹽溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成________粗銅陽(yáng)極泥3.電冶金【判一判】正誤判斷(正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”)。(1)在鍍件上電鍍銅時(shí)，也可以用惰性材料作陽(yáng)極，用硫酸銅溶液作電解液。(

)(2)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料。(

)(3)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變。(

)(4)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3。(

)(5)電解精煉時(shí)，陽(yáng)極泥可以作為提煉貴重金屬的原料。(

)(6)用Zn作陽(yáng)極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)×題組一

電解原理的基本應(yīng)用1.如圖為電解飽和食鹽水裝置，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)B2.金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得

高純度的鎳。下列敘述中正確的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(

)A.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－===NiB.電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C.電解后，溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2＋和Zn2＋D.電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和PtD3.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一

般為H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===AlD.硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)C題組二電解原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用4.電解尿素[CO(NH2)2]是一種能耗很低的制氫方法，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)BA.電源正極為A，電解過(guò)程中有氣體放出B.電解時(shí)H＋從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)C.電解過(guò)程中，右側(cè)電解液pH保持不變D.電解池一側(cè)生成5.6gN2，另一側(cè)溶液質(zhì)

量減少18gC2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時(shí)也是一種新型的高效凈水劑。在工

業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)D【課堂點(diǎn)撥】

分析電解過(guò)程的思維流程1.金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子失去電子變成____________，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟________________________接觸不純金屬或合金跟____________接觸現(xiàn)象____電流產(chǎn)生________電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被______較活潑金屬被______聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，________腐蝕更普遍金屬陽(yáng)離子干燥氣體或非電解質(zhì)液體電解質(zhì)溶液無(wú)有微弱氧化氧化電化學(xué)3.析氫腐蝕與吸氧腐蝕

以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe－2e－===Fe2＋正極2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2聯(lián)系__________更普遍水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性吸氧腐蝕4.金屬的防護(hù)(1)改變金屬材料的組成如制成合金、不銹鋼等。(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。(3)電化學(xué)保護(hù)法①犧牲陽(yáng)極法——________原理a.______：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b.______：被保護(hù)的金屬設(shè)備。②外加電流法——______原理a.______：被保護(hù)的金