《一輪復習人教版 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護 課件129張》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《一輪復習人教版 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護 課件129張（129頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第第21講電解池金屬的電化學腐蝕與防護講電解池金屬的電化學腐蝕與防護考綱要求考綱要求 1.理解電解池的構成、工作原理及應用，能寫理解電解池的構成、工作原理及應用，能寫出電極反應式和總反應方程式。出電極反應式和總反應方程式。2.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害及防止金屬腐蝕的措施。的原因，金屬腐蝕的危害及防止金屬腐蝕的措施。高頻考點一電解池的工作原理高頻考點一電解池的工作原理1判斷正誤判斷正誤(正確的打正確的打“”“”，錯誤的打，錯誤的打“”)。(1)任何化學反應都可以設計成電解池反應任何化學反應都可以設計成電解池反應()(2)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液
2、被電解的過程電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程()(3)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)()(4)電解電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣馊芤?，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色化鉀試紙變藍色()(5)電解鹽酸、硫酸等溶液，電解鹽酸、硫酸等溶液，H放電，溶液的放電，溶液的pH逐漸增大逐漸增大()(6)電解時，電解液中陽離子移向陽極，發(fā)生還原反應電解時，電解液中陽離子移向陽極，發(fā)生還原反應()(7)用惰性電極電解飽和食鹽水，溶液的用惰性電極電解飽和食鹽水，溶液的pH不變不變()(8)用惰性電極
3、電解用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，加入溶液一段時間后，加入Cu(OH)2可使電解質溶液恢復到電解前的情況可使電解質溶液恢復到電解前的情況()【答案答案】3用惰性電極電解用惰性電極電解2 molL1 NaCl和和1 molL1 CuSO4的的混合溶液，試判斷陰、陽兩極得到的產物是什么？并寫出相混合溶液，試判斷陰、陽兩極得到的產物是什么？并寫出相應的電極反應式。應的電極反應式。【答案答案】電解第一階段：陽極得到電解第一階段：陽極得到Cl2、陰極得到單質、陰極得到單質Cu。1電解電解使電流通過電解質溶液使電流通過電解質溶液(或熔融的電解質或熔融的電解質)而在陰、陽兩極而在陰、陽兩極引起引起
4、_的過程。在此過程中，的過程。在此過程中，_能轉化為能轉化為_能。能。【注意注意】電解與電離兩概念的聯(lián)系與區(qū)別電解與電離兩概念的聯(lián)系與區(qū)別聯(lián)系：電解是在電解質電離的基礎上完成的。聯(lián)系：電解是在電解質電離的基礎上完成的。區(qū)別：電解需外加電源，是化學過程，電離一般在水溶液區(qū)別：電解需外加電源，是化學過程，電離一般在水溶液或熔融狀態(tài)下完成，為物理過程?；蛉廴跔顟B(tài)下完成，為物理過程。氧化還原反應氧化還原反應電電化學化學2電解池電解池(1)概念：電解池是概念：電解池是_的裝置。的裝置。(2)電解池的構成條件：電解池的構成條件：有外接電源；有外接電源；有與有與_相連的兩個電極；相連的兩個電極；形成閉合回路
5、。形成閉合回路。(3)電解池中電子和離子的移動：電解池中電子和離子的移動：電子：從電源電子：從電源_流出后，流向電解池流出后，流向電解池_；從電解；從電解池的池的_流向電源的正極。流向電源的正極。離子：陽離子移向電解池的離子：陽離子移向電解池的_，陰離子移向電解池，陰離子移向電解池的的_。把電能轉化為化學能把電能轉化為化學能電解質溶液電解質溶液負極負極陰極陰極陽極陽極陰極陰極陽極陽極考點考點1電極反應式、電解總方程式的書寫與判斷電極反應式、電解總方程式的書寫與判斷(一一)電極反應式、電解總方程式的書寫電極反應式、電解總方程式的書寫1(1)利用利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。和鈷
6、氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖所示裝置電解制備利用如圖所示裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別，兩電極區(qū)電解液分別為為LiOH和和LiCl溶液。溶液。B極區(qū)電解液為極區(qū)電解液為_溶液溶液(填化學填化學式式)，陽極電極反應式為，陽極電極反應式為_，電解過程中，電解過程中Li向向_電極遷移電極遷移(填填“A”或或“B”)。(2)將燒堿吸收將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：極區(qū)進行電解。電解過程中陽
7、極區(qū)發(fā)生如下反應：寫出電解時陰極的電極反應式：寫出電解時陰極的電極反應式：_。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子方程式可寫成方程式可寫成_?！敬鸢复鸢浮俊疽族e警示易錯警示】(1)書寫電解池中電極反應式時，一般書寫電解池中電極反應式時，一般以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成化學式。弱電解質要寫成化學式。(2)要確保兩極電子轉移數(shù)目相同，且應注明條件要確保兩極電子轉移數(shù)目相同，且應注明條件“電電解解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中電解水溶液時，應注意放電
8、順序中H、OH之后之后的離子一般不參與放電。的離子一般不參與放電。(二二)電極反應式、電解總方程式的正誤判斷電極反應式、電解總方程式的正誤判斷3(2016北京高考北京高考)用石墨電極完成下列電解實驗。用石墨電極完成下列電解實驗。池，池，db形成電解池，所以實驗二中也形成電解池，銅珠的形成電解池，所以實驗二中也形成電解池，銅珠的左端為電解池的陽極，銅失電子生成銅離子，左端為電解池的陽極，銅失電子生成銅離子，m、n是銅珠的是銅珠的右端，為電解池的陰極，開始時產生氣體，后來銅離子移到右端，為電解池的陰極，開始時產生氣體，后來銅離子移到m處，處，m處銅離子得到電子生成單質銅，故處銅離子得到電子生成單質
9、銅，故D選項正確。選項正確?！敬鸢复鸢浮緽 4在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2OCO2混混合氣體制備合氣體制備H2和和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法不正確的是圖所示。下列說法不正確的是()【方法總結方法總結】做到做到“三看三看”，正確判斷電極反應式的正，正確判斷電極反應式的正誤誤(1)一看電極材料，若是金屬一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外除外)作陽極，金屬一作陽極，金屬一定被電解定被電解(注：注：Fe生成生成Fe2)。(2)二看介質，介質是否參與電極反應。二看介質，介質是否參與電極反應。
10、(3)三看電解質狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。三看電解質狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。6以石墨為電極，電解以石墨為電極，電解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)。下列說法錯誤的是。下列說法錯誤的是()A陰極附近溶液呈紅色陰極附近溶液呈紅色B陰極逸出氣體陰極逸出氣體C陽極附近溶液呈藍色陽極附近溶液呈藍色D溶液的溶液的pH變小變小7(2018河北十校聯(lián)考河北十校聯(lián)考)用惰性電極電解一定濃度的用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和
11、后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則下列說法正確。則下列說法正確的是的是()A電解過程中陰極沒有氣體生成電解過程中陰極沒有氣體生成B電解過程中轉移的電子的物質的量為電解過程中轉移的電子的物質的量為0.4 molC原原CuSO4溶液的濃度為溶液的濃度為0.1 molL1D電解過程中陽極收集到的氣體體積為電解過程中陽極收集到的氣體體積為1.12 L(標況下標況下)【方法總結方法總結】(1)陰、陽極的判斷陰、陽極的判斷(2)電解時電極產物的判斷電解時電極產物的判斷陽極產物的判斷陽極產物的判斷先看電極，若是活性電極先看電極，若是活性電極(金屬活動性順序金屬活動性順序Ag以前以前)，則材，則材料失電子變成
12、陽離子；若是惰性電極料失電子變成陽離子；若是惰性電極(Pt、石墨、石墨)，則看溶液，則看溶液中陰離子失電子能力，陰離子放電順序：中陰離子失電子能力，陰離子放電順序：S2IBrClOH含氧酸根。含氧酸根。陰極產物的判斷陰極產物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷，常見陽離子的放電順直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷，常見陽離子的放電順序為：序為：AgFe3Cu2H。高頻考點二電解原理的應用高頻考點二電解原理的應用1判斷正誤判斷正誤(正確的打正確的打“”“”，錯誤的打，錯誤的打“”)。(1)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質溶液中的電鍍銅和電解精煉銅時，電解質溶液中的c(Cu2)均保均保持不變持不變()(2
13、)電解冶煉鎂、鋁通常電解電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和和Al2O3，也可電解，也可電解MgO和和AlCl3()2比較下列兩種裝置有哪些不同？比較下列兩種裝置有哪些不同？(1)請分析兩裝置中各電極的質量變化？請分析兩裝置中各電極的質量變化？(2)請分析兩裝置中電解質溶液濃度的變化？請分析兩裝置中電解質溶液濃度的變化？【答案答案】(1)甲圖中銅片質量減小，鐵制品質量增加；乙甲圖中銅片質量減小，鐵制品質量增加；乙圖中粗銅質量減小，精銅質量增加。圖中粗銅質量減小，精銅質量增加。(2)甲圖中甲圖中CuSO4溶液濃度幾乎未變化，因為陽極溶解多少溶液濃度幾乎未變化，因為陽極溶解多少銅，陰極增加多少銅；乙
14、圖中銅，陰極增加多少銅；乙圖中CuSO4溶液濃度逐漸變小，因溶液濃度逐漸變小，因為粗銅中混有為粗銅中混有Zn、Fe等雜質，放電后轉化成等雜質，放電后轉化成Zn2、Fe2等離等離子，此時子，此時Cu2會轉化為會轉化為Cu，造成，造成CuSO4溶液濃度減小。溶液濃度減小。(3)應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。3.電冶金電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。等?？键c考點1電解原理應用的四種傳統(tǒng)形式電解原理應用的四種傳統(tǒng)形式1(2016湖南十校共同體聯(lián)考湖南十校共同體聯(lián)考)金屬鎳有廣泛的用途。粗金屬鎳有廣
15、泛的用途。粗鎳中含有少量鎳中含有少量Fe、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的等雜質，可用電解法制備高純度的鎳鎳(用用NiSO4溶液作電解質溶液溶液作電解質溶液)。已知：氧化性。已知：氧化性Fe2Ni2原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕化學腐蝕有防腐有防腐措施的腐蝕。措施的腐蝕。(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質溶液中強電解質溶液中弱電解質溶液中弱電解質溶液中非電解質溶液中。非電解質溶液中。(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。率越快。(4)對同
16、一種電解質溶液來說，電解質濃度越大，金屬對同一種電解質溶液來說，電解質濃度越大，金屬腐蝕越快。腐蝕越快。難點專攻難點專攻(十八十八)“多池組合多池組合”電池判斷與電解計算電池判斷與電解計算考點考點1“多池組合多池組合”電池判斷電池判斷1某同學組裝了如圖所示的電化學裝置。電極某同學組裝了如圖所示的電化學裝置。電極為為Al，其他電極均為其他電極均為Cu，則，則()2(2018吉林實驗中學模擬吉林實驗中學模擬)某興趣小組的同學用如圖某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。，觀察到電流計的
17、指針發(fā)生了偏轉?！窘馕鼋馕觥?1)甲池為原電池，通入甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負極，電極的電極為負極，電極【方法總結方法總結】電池類型的判斷方法電池類型的判斷方法(1)直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛直接判斷：非常直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如圖所示：蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如圖所示：A為原電池，為原電池，B為電解池。為電解池。(2)根據(jù)電池中的電池材料和電解質溶液判斷：根據(jù)電池中的電池材料和電解質溶液判斷：原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極一個原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極一個碳棒作電極；而電
18、解池則一般都是兩個惰性電極，如兩個碳棒作電極；而電解池則一般都是兩個惰性電極，如兩個鉑電極或兩個碳棒。原電池中的電極材料和電解質溶液之鉑電極或兩個碳棒。原電池中的電極材料和電解質溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，電解池的電極材料一般不間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，電解池的電極材料一般不能和電解質溶液自發(fā)反應。如圖所示：能和電解質溶液自發(fā)反應。如圖所示：B為原電池，為原電池，A為為電解池。電解池。(3)根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷：根據(jù)電極反應現(xiàn)象判斷：在某些裝置中根據(jù)電極反應或反應現(xiàn)象可判斷電極，并在某些裝置中根據(jù)電極反應或反應現(xiàn)象可判斷電極，并由此判斷電池類型。如圖所示：若由此判斷電池類型。如圖所示：
19、若C極溶解，極溶解，D極上析出極上析出Cu，B極附近溶液變紅，極附近溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池，原電池，D是正極，是正極，C是負極；甲是電解池，是負極；甲是電解池，A是陽極，是陽極，B是是陰極。陰極。B、D極發(fā)生還原反應，極發(fā)生還原反應，A、C極發(fā)生氧化反應。極發(fā)生氧化反應?？键c考點2單一電解池的電解計算單一電解池的電解計算(一一)單一電解質單一電解質(足量足量)的單段電解計算的單段電解計算3(2018河北唐山模擬河北唐山模擬)兩個惰性電極插入兩個惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當電解液的溶液中，通電電解。當電解液的pH
20、從從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設電解過程中陰極沒有設電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計變化可以忽略不計)，電極上析出銀的質量最大為，電極上析出銀的質量最大為()A27 mg B54 mgC106 mg D216 mg(二二)單一電解質單一電解質(不足不足)的分段電解計算的分段電解計算4(2018六盤水質檢六盤水質檢)用惰性電極電解用惰性電極電解400 mL一定濃度的一定濃度的硫酸銅溶液硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變化不考慮電解過程中溶液體積的變化)，通電一段，通電一段時間后進行如下操作。時間后進行如下操作。(1)如果向所得的
21、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，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和恢復到電解前的濃度和pH，電解過程中轉移的電子為，電解過程中轉移的電子為_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，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和恰好恢復到電解前的濃度和pH，電解過程中轉移的電子為，電解過程中轉移的電子為_mol?！敬鸢复鸢浮?1)0.2(2)0.4【答案答案】A【方法總結方法總結】電化學計算的類型與方法電化學計算的類型與方法電化學的綜合計算包括：兩極產物的定量計算、溶液電化學的綜合計算包括：兩極產物的定量計算、溶液
22、pH的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算、根據(jù)的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算、根據(jù)電荷量求產物的量、根據(jù)產物的量求電荷量等等，不論哪類電荷量求產物的量、根據(jù)產物的量求電荷量等等，不論哪類計算，均可采用下列三種方法：計算，均可采用下列三種方法：(1)根據(jù)總反應式計算根據(jù)總反應式計算 先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。式列出比例式計算。(2)根據(jù)電子守恒計算根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路
23、中轉移的電子數(shù)相等。電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。用于混合溶液中電解的分階段計算。用于混合溶液中電解的分階段計算。(3)根據(jù)關系式計算根據(jù)關系式計算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。梁，構建計算所需的關系式。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，電解一段時間后乙池中若滴入少量酚酞溶液，電解一段時間后Fe電極電極附近呈附近呈_色，電極反應式為色，電極反應式為_。(3)若甲池中陰極增重若甲池中陰極增重12.8 g，則乙池中陽極放出的氣體在，則乙池中陽極放出的氣體在標準狀況下的體積為標準狀況下的體積
24、為_L，若此時乙池剩余液體為，若此時乙池剩余液體為400 mL，則電解后溶液的，則電解后溶液的pH為為_?！窘馕鼋馕觥?1)與電源負極相連的極是電解池的陰極，與電與電源負極相連的極是電解池的陰極，與電源正極相連的極是電解池的陽極。由圖示裝置知甲池中源正極相連的極是電解池的陽極。由圖示裝置知甲池中A為為陰極，陰極，B為陽極，乙池中為陽極，乙池中Fe為陰極，為陰極，C(碳棒碳棒)為陽極。為陽極。1(2018大連模擬大連模擬)用惰性電極電解一定濃度的用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3
25、后恰好恢復到電解前的濃度和后恰好恢復到電解前的濃度和pH(不考慮二氧不考慮二氧化碳的溶解化碳的溶解)。則電解過程中轉移電子的物質的量為。則電解過程中轉移電子的物質的量為()A0.4 mol B0.5 molC0.6 mol D0.8 mol【解析解析】Cu2(OH)2CO3可改寫為可改寫為2CuOH2OCO2，因反，因反應后生成的應后生成的CO2離開溶液，所以加入離開溶液，所以加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3相當于加入相當于加入0.2 mol CuO、0.1 mol H2O，根據(jù)，根據(jù)2CuO24e2 mol 4 mol02 0.4 mol2 H2O O2 4e2 4 mol01 0.2 mol轉移電子的物質的量轉移電子的物質的量0.4 mol0.2 mol0.6 mol。【答案答案】C
一輪復習人教版 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護 課件129張
