1、考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1理解电解池的工作原理,能正确书写电极反应式。理解电解池的工作原理,能正确书写电极反应式。2能进行有关电解产物的判断和计算。能进行有关电解产物的判断和计算。3了解电镀池、电解精炼池及应用。了解电镀池、电解精炼池及应用。4了解金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措了解金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。施。第三讲电解池金属的电化学腐蚀与保护第三讲电解池金属的电化学腐蚀与保护考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘一、电解
2、原理一、电解原理1电解电解让让 通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生上分别发生 和和 的过程。的过程。2能量转化形式能量转化形式 转化为转化为。直流电直流电氧化反应氧化反应还原反应还原反应电能电能化学能化学能考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3电解池电解池(1)构成条件构成条件有与有与 相连的两个电极;相连的两个电极;电解质溶液电解质溶液(或或 );形成形成。(2)电极名称及电极反应电极名称及电极反应(如图如图)电源电源熔融电解质熔融电解质闭合回路闭合回路接电源接电源正正极
3、,极,阴阴离子失电子离子失电子接电源接电源负负极,极,阳阳离子得电子离子得电子考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘注意:带电微粒的移动方向注意:带电微粒的移动方向电子流向:电源负极电子流向:电源负极 电解池阴极电解池阴极导导 线线阴离子阴离子 阳极阳极阳离子阳离子 阴极阴极溶液溶液溶液溶液电子不下水,离子不上岸电子不下水,离子不上岸失电子失电子得电子得电子 电解池阳极电解池阳极 电源正极电源正极导导 线线考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘注意:注意:1、电解池工
4、作原理:在外电源作用下进、电解池工作原理:在外电源作用下进行行非自发氧化还原反应非自发氧化还原反应2、电极可以相同,一般不参加反应、电极可以相同,一般不参加反应3、阳极阳极接正极,接正极,阴离子阴离子失电子,失电子,氧氧化反应化反应阴极阴极接负极,接负极,阳离子阳离子得电子,得电子,还还原反应原反应考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘阴极:阴极:氧化性强的离子先得电子氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属(电极)金属(电极)S2IBrClOH
5、NO3SO42 阳极阳极:还原性强的离子先失电子还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序顺序除Pt、AuAg+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+浓度大时先于浓度大时先于 H+放电放电 H+(水)(水)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+水中水中H+先放电先放电考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【示例2】2012重庆理综,29(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭
6、秘NaOH H2 Cl2 氯碱工业氯碱工业 考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O(含少量含少量NaOH)离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2、铜的电解精炼、铜的电解精炼、粗铜所含的杂质、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液、
7、粗铜的精炼、粗铜的精炼阳极:粗铜阳极:粗铜阴极:纯铜阴极:纯铜电解液:电解液:CuSO4溶液溶液阳极:阳极:Zn 2eZn2+Fe2eFe2+Ni 2eNi2+Cu2eCu2+阴极:阴极:Cu2+2eCu阳极泥阳极泥考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3、电镀、电镀、概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一层、概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液、阴阴极:镀件极:镀件、阳阳极:镀层
8、金属极:镀层金属、电解液:含镀层金电解液:含镀层金 属阳离子的盐溶液属阳离子的盐溶液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘注意:注意:电镀铜或电解精炼铜电镀铜或电解精炼铜(1)两极材料:待镀金属或精铜作两极材料:待镀金属或精铜作 。镀层金属或粗铜作镀层金属或粗铜作 。(2)电极反应:阳极:电极反应:阳极:,阴极:阴极:。4电解冶炼钠电解冶炼钠(电解熔融电解熔融NaCl)(1)电极反应:阳极:电极反应:阳极:,阴极:阴极:。(2)总反应方程式:总反应方程
9、式:。(3)应用:冶炼应用:冶炼 等活泼金属。等活泼金属。阴极阴极阳极阳极Cu2e=Cu2Cu22e=Cu2Cl2e=Cl22Na2e=2NaNa、Mg、Al牺阳保阴牺阳保阴考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2在铜片上镀银时,下列叙述正确的是在铜片上镀银时,下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜上发生的反应是:在铜上发生的反应是:Age=Ag在银片上发生的反应是:在银片上发生的反应是:4OH4e=O22H2O需用硫酸铜溶液为电镀液需用硫酸铜溶液为电镀液需
10、用硝酸银溶液为电镀液需用硝酸银溶液为电镀液A BC D答案:答案:B考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘三、金属的腐蚀和防护三、金属的腐蚀和防护金属腐蚀Mne-=Mn+化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀一般为纯金属一般为纯金属一般为不纯金属一般为不纯金属析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:以钢铁的腐蚀为例进行分析:析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反
11、反应应负负极极正正极极总反应式总反应式联系联系 更普遍更普遍水膜酸性较强水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性Fe2e=Fe22H2e=H2O22H2O4e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧腐蚀吸氧腐蚀考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘铁锈的形成:铁锈的形成:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)(3x)H2O。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师
12、揭秘3下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是()A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀连以保护它不受腐蚀答案:答案:B考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向
13、集训 名师揭秘名师揭秘3金属的防护金属的防护(1)电化学防护电化学防护牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法 原理原理a:比被保护金属活泼的金属;:比被保护金属活泼的金属;b.:被:被保护的金属设备。保护的金属设备。外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 原理原理a:被保护的金属设备;:被保护的金属设备;b.:惰性金属。:惰性金属。(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。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。镀或表面钝化等方法。原电池原电池负极负极正极正极电解电解阴极阴极阳
14、极阳极考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点49 电极产物的判断与有关反应式的书写电极产物的判断与有关反应式的书写1电解时电极产物的判断电解时电极产物的判断“阳失阴得阳失阴得”考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2电解池中电极反应式的书写电解池中电极反应式的书写(1)根据装置书写根据装置书写根据电源确定阴、阳两极根据电源确定阴、阳两极确定阳极是否是活性金属电确定阳极是否是活性金属电极极据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写据电极类型及电解质溶液中
15、阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。出电极反应式。在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下,将两极在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下,将两极电极反应式合并即得总反应式。电极反应式合并即得总反应式。阳极:活性电极阳极:活性电极 e 金属阳离子金属阳离子 或阴离子或阴离子 e 对应非金属单质对应非金属单质 阴极阴极:阳离子阳离子+e 对应金属单质(对应金属单质(Fe3+Fe2+)考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式由氧化还原反应方程式书写电极反应式找出发生氧化反应和还原反应的物质找出发生
16、氧化反应和还原反应的物质两极名称和反应物两极名称和反应物利用得失电子守恒分别写出两极反应式。利用得失电子守恒分别写出两极反应式。若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例典例1】(2013山西六校联考山西六校联考)臭氧是一种强氧化剂,常用于消臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。毒、灭菌等。O3可由臭氧发生器可由臭氧发生器(原理如图原理如图)
17、电解稀硫酸制电解稀硫酸制得。得。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(1)图中阴极为图中阴极为_(填填“A”或或“B”),其电极反应式为,其电极反应式为_。(2)若若 C 处 通 入处 通 入 O2,则,则 A 极 的 电 极 反 应 式 为极 的 电 极 反 应 式 为_。(3)若若C处不通入处不通入O2,D、E处分别收集到处分别收集到x L和和y L气体气体(标准标准状况状况),则,则E处收集的气体中处收集的气体中O3所占的体积分数为所占的体积分数为_。(忽略忽略O3的分解的分解)考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考
18、点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘电极反应式的书写电极反应式的书写“二判二析一写二判二析一写”考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【应用应用1】(2013镇江模拟镇江模拟)CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应:由反应:2Cu24I=2CuII2而得到。如图所示装而得到。如图所示装置中,置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,在都是惰性电极,通电一段时间后,在KI淀粉淀粉溶液中阳极周围变蓝色,则下列说法正确的是溶液中阳极周围变蓝色,则下列说法正确的是 ()。考基梳理
19、考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点50 电解的类型、规律及有关计算电解的类型、规律及有关计算1以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类类型型电解质电解质(水水溶液溶液)被电解被电解的物质的物质电极产物电极产物溶液溶液pH变化的原变化的原因、结果因、结果电解质电解质溶液复溶液复原原阳阳极极阴极阴极电电解解水水型型含氧酸含氧酸(如如H2SO4)水水O2H2水减少,酸溶液水减少,酸溶液的浓度增大,的浓度增大,pH减小减小加加H2O强碱强碱(如如NaOH)水水O2H2水减少,碱溶液水减少,碱溶液的
20、浓度增大,的浓度增大,pH增大增大加加H2O活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐(如如KNO3、Na2SO4)水水O2H2水减少,盐溶液水减少,盐溶液的浓度增大,的浓度增大,pH不变或略变化不变或略变化(若若为水解的盐为水解的盐)加加H2O考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘类类型型电解质电解质(水水溶液溶液)被电被电解的解的物质物质电极产物电极产物溶液溶液pH变化变化的原因、结果的原因、结果电解质电解质溶液复溶液复原原阳极阳极阴阴极极电电解解电电解解质质型型无氧酸无氧酸(如如盐酸盐酸),除,除HF外外酸酸非金属非金属单单质质(
21、如如Cl2)H2H放电,放电,c(H)减小,减小,pH增大增大通通HCl气体气体不活泼金不活泼金属的无氧属的无氧酸盐酸盐(如如CuCl2),除氟化物除氟化物外外盐盐非金属非金属单质单质(如如Cl2)金属金属单质单质(如如Cu)pH基本不变基本不变加加CuCl2考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘类型类型电解质电解质(水水溶液溶液)被电被电解的解的物质物质电极产物电极产物溶液溶液pH变化变化的原因、结果的原因、结果电解质电解质溶液复溶液复原原阳阳极极阴阴极极放放H2生碱生碱型型活泼金属活泼金属的无氧酸的无氧酸盐盐(如如NaCl)水
22、和水和盐盐非金非金属单属单质质(如如Cl2)H2H放电,放电,c(H)减小,减小,c(OH)增增大,大,pH增大增大通通HCl气体气体放放O2生酸生酸型型不活泼金不活泼金属的含氧属的含氧酸盐酸盐(如如CuSO4)水和水和盐盐O2金属金属单质单质(如如Cu)OH放电,放电,c(OH)减减小,小,c(H)增增大,大,pH减小减小加加CuO或或CuCO3考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2有关电化学的计算(1)根据电子守恒法计算:(2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算:根
23、据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计算所需的关系式:4e4Ag2Cu2Cl22H2O2 4H4OH特别提醒电解过程中产生的H或OH,其物质的量等于转移电子的物质的量。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例典例2】在下图中,甲烧杯中盛有在下图中,甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶溶液,乙烧杯中盛有液,乙烧杯中盛有100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液,溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间后,发现后,发现A极比极比C
24、极重极重1.9 g,则,则考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(1)电源电源E为为_极,极,F为为_极。极。(2)A极的电极反应式为极的电极反应式为_,析出的物质析出的物质_mol。(3)B极的电极反应式为极的电极反应式为_,析出气体析出气体_ mL(标准状况标准状况)。(4)C极的电极反应式为极的电极反应式为_,析出的物质析出的物质_mol。(5)D极的电极反应式为极的电极反应式为_,析出气体析出气体_mL(标准状况标准状况)。(6)甲烧杯中滴入石蕊试液,甲烧杯中滴入石蕊试液,_极附近变红,如果继续极附近变红,如果继续电离,在
25、甲烧杯中最终得到电离,在甲烧杯中最终得到_溶液。溶液。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【应用应用2】(2013合肥调研合肥调研)将等物质的量浓度的将等物质的量浓度的CuSO4和和NaCl等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液中,溶液pH随时间随时间t变化的曲线如下图所示,则下列说法变化的曲线如下图所示,则下列说法错误的是错误的是 ()。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘A阳极先析出阳极先析出Cl2,后析出
26、,后析出O2,阴极先产生,阴极先产生Cu,后析出,后析出H2BAB段阳极只产生段阳极只产生Cl2,阴极只产生,阴极只产生CuCBC段表示在阴极上是段表示在阴极上是H放电产生了放电产生了H2DCD段相当于电解水段相当于电解水考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘5(2010年高考全国年高考全国理综理综)下图是一个用铂丝作电极,电下图是一个用铂丝作电极,电解稀的解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。此时溶液呈红色。(指示剂的指示剂的pH变色范围:变色范围:6.88.
27、0,酸,酸色色红色,碱色红色,碱色黄色黄色)考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘回答下列问题:回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号填编号);A管溶液由红变黄管溶液由红变黄B管溶液由红变黄管溶液由红变黄A管溶液不变色管溶液不变色B管溶液不变色管溶液不变色(2)写出写出A管中发生反应的反应式:管中发生反应的反应式:_;(3)写出写出B管中发生反应的反应式:管中发生反应的反应式:_;(4)检验检验a管中气体的方法是管中气体的方法是 _;(
28、5)检验检验b管中气体的方法是管中气体的方法是 _;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是是_。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点51 电解原理在工农业生产中的应用电解原理在工农业生产中的应用1氯碱工业氯碱工业(1)食盐水的精制食盐水的精制考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘(2)主要生产过程主要生产过程考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对
29、接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2电镀电镀(如铁件镀锌如铁件镀锌)电镀液:含电镀液:含Zn2的盐溶液的盐溶液(如如ZnCl2溶液溶液)阳极阳极(Zn):Zn2e=Zn2阴极阴极(铁件铁件):Zn22e=Zn电镀过程中电镀液浓度不发生变化。镀层金属作阳极,镀电镀过程中电镀液浓度不发生变化。镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液中必须含有镀层金属离子。件作阴极,电镀液中必须含有镀层金属离子。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘3电解精炼电解精炼如粗铜如粗铜(含含Zn、Fe、Ag等等)的提纯的提纯电解质溶液:含电解质溶液:含Cu2的盐
30、溶液的盐溶液(如如CuSO4溶液溶液)阳极阳极(粗铜粗铜):Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Cu2e=Cu2阴极阴极(纯铜纯铜):Cu22e=Cu电解过程中,活泼性比电解过程中,活泼性比Cu弱的弱的Ag、Au不放电,形成阳极不放电,形成阳极泥泥(可从阳极泥中提纯可从阳极泥中提纯Ag、Au);电解质溶液中;电解质溶液中c(Cu2)会会不断减小,应定期更换电解质溶液。不断减小,应定期更换电解质溶液。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【典例典例3】(2013南京模拟南京模拟)有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解有一种节能的氯碱工业
31、新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出电极未标出):考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘回答下列有关问题:回答下列有关问题:(1)电解池的阴极反应式为电解池的阴极反应式为_。(2)通入空气的电极为通入空气的电极为_,燃料电池中阳离子的移动方向燃料电池中阳离子的移动方向_(填填“从左向右从左向右”或或“从右向左从右向左”)。(3)电解池中产生电解池中产生2 mol Cl2,理论上燃料电池中消耗,理论上燃料电池中消耗_mol O2。(4)a、b、c的大小关系为:的大小关系为
32、:_。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘解析解析(2)氧气是氧化剂,在正极被消耗,生成氢氧根离子,氧气是氧化剂,在正极被消耗,生成氢氧根离子,所以正极需要阳离子补充电荷,所以阳离子从左向右移动;所以正极需要阳离子补充电荷,所以阳离子从左向右移动;(3)产生产生2 mol Cl2,转移,转移4 mol电子,所以消耗氧气电子,所以消耗氧气1 mol;(4)阴极产生的阴极产生的a%的氢氧化钠溶液加入燃料电池中,正极生成的氢氧化钠溶液加入燃料电池中,正极生成氢氧化钠使浓度增大,负极氢气失电子生成的氢离子消耗氢氢氧化钠使浓度增大,负极氢
33、气失电子生成的氢离子消耗氢氧根离子,所以负极出来的氢氧化钠溶液浓度减小,所以氧根离子,所以负极出来的氢氧化钠溶液浓度减小,所以cab。答案答案(1)2H2e=H2或或2H2O2e=H22OH(2)正极从左向右正极从左向右(3)1(4)cab考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘A石墨电极上产生氢气石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极铜电极接直流电源的负极D当有当有0.1 mol电子转移时
34、,有电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成生成考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘解析解析本题突破点是电解法制氧化亚铜的电解方程式,通过本题突破点是电解法制氧化亚铜的电解方程式,通过氧化还原反应判断电极名称,进而推断电源的正、负极,电氧化还原反应判断电极名称,进而推断电源的正、负极,电源负极与电解池的阴极相连,电源正极与电解池的阳极相源负极与电解池的阴极相连,电源正极与电解池的阳极相连。根据电解方程式知,铜发生氧化反应,水中的氢离子发连。根据电解方程式知,铜发生氧化反应,水中的氢离子发生还原反应。石墨为阴极,铜为阳极。生还原
35、反应。石墨为阴极,铜为阳极。H在阴极反应:在阴极反应:2H2e=H2,A选项正确;在电解池中,阳极发生氧化反选项正确;在电解池中,阳极发生氧化反应,铜为活性电极,失去电子的能力比应,铜为活性电极,失去电子的能力比OH的强,故铜极发的强,故铜极发生氧化反应。生氧化反应。B选项错误;铜为阳极,铜极与直流电源正极选项错误;铜为阳极,铜极与直流电源正极相接,相接,C选项错误;根据电解方程式知,铜由选项错误;根据电解方程式知,铜由0价升至价升至1价,故生成价,故生成0.1 mol Cu2O必转移必转移0.2 mol电子,电子,D选项错误。选项错误。答案答案A考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点
36、通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘必考点必考点52 金属腐蚀与防护金属腐蚀与防护电化学腐蚀规律电化学腐蚀规律1对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。解质溶液非电解质溶液。2活动性不同的两金属:活动性差别越大,活动性强的金活动性不同的两金属:活动性差别越大,活动性强的金属腐蚀越快。属腐蚀越快。3对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,腐蚀越快。越快,且氧化剂的浓度越高,腐蚀越快。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通
37、解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘4电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。蚀有防护措施的腐蚀。5对于不同氧化剂来说,氧化性越强,金属腐蚀越快。对于不同氧化剂来说,氧化性越强,金属腐蚀越快。反之,防腐措施由好到差的顺序为:外接电源的阴极保护反之,防腐措施由好到差的顺序为:外接电源的阴极保护法防腐牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条件的法防腐牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条件的防腐无防护条件的防腐防腐无防护条件的防腐考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集
38、训 名师揭秘名师揭秘【典例典例4】如图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺如图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是序是 ()。A BC D思维引入思维引入弄清原电池、电解池失电子规律。弄清原电池、电解池失电子规律。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘解析解析中中Fe放置在海水中,形成了无数微小的原电池,发放置在海水中,形成了无数微小的原电池,发生电化学腐蚀。生电化学腐蚀。均构成了原电池。均构成了原电池。中中Fe的活动性强于的活动性强于Sn,Fe作负极被腐蚀;作负极被腐蚀;中中Zn的活动性比的活动性比Fe强
39、,强,Zn作负极作负极被腐蚀,而被腐蚀,而Fe被保护;被保护;形成电解池,其中形成电解池,其中中中Fe作阳极作阳极被腐蚀而被腐蚀而中中Fe作阴极,作阴极,Cu被腐蚀,被腐蚀,Fe被保护。因此被保护。因此Fe被被腐蚀由快到慢的顺序为腐蚀由快到慢的顺序为。答案为。答案为A。答案答案A考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法,在被保护的钢铁设备在被保护的钢铁设备(如海水中的如海水中的闸门、地下的天然气管道等闸门、地下的天然气管道等)上连接或直接安装若干锌块,上连接或直接安装若干锌块,使锌、铁形成
40、原电池,锌作阳极,从而保护了钢铁免受腐使锌、铁形成原电池,锌作阳极,从而保护了钢铁免受腐蚀。蚀。2.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法,外加电流的阴极保护法是使被保护外加电流的阴极保护法是使被保护的钢铁设备作为阴极的钢铁设备作为阴极(接电源负极接电源负极),用惰性电极作为阳极,用惰性电极作为阳极(接接电源正极电源正极),在两者之间连接直流电源。通电后,电子被强,在两者之间连接直流电源。通电后,电子被强制流向被保护的钢铁设备,从而使钢铁表面产生电子积累,制流向被保护的钢铁设备,从而使钢铁表面产生电子积累,抑制钢铁设备失去电子,起到保护的作用。抑制钢铁设备失去电子,起到保护的作用。金属的两大
41、防腐方法金属的两大防腐方法考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘【应用应用4】(2013潮州检测潮州检测)下列关于各装置图的叙述中,不正确的下列关于各装置图的叙述中,不正确的是是 ()。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘A用装置用装置精炼铜,则精炼铜,则a极为粗铜,电解质为极为粗铜,电解质为CuSO4溶液溶液B装置装置的总反应是:的总反应是:Cu2Fe3=Cu22Fe2C装置装置中钢闸门应与外接电源的负极相连中钢闸门应与外接电源的负极相连D装置装置中的铁钉几乎不被
42、腐蚀中的铁钉几乎不被腐蚀解析解析精炼铜时,粗铜为阳极,由电流方向知精炼铜时,粗铜为阳极,由电流方向知a极为阳极,极为阳极,A正确;装置正确;装置为原电池,为原电池,Fe作负极,铜为正极,总反应是:作负极,铜为正极,总反应是:Fe2Fe3=3Fe2,B错误;在电解池中,铁被保护,则错误;在电解池中,铁被保护,则应与外接电源的负极相连,应与外接电源的负极相连,C正确;装置正确;装置中,铁遇浓硫酸中,铁遇浓硫酸“钝化钝化”,D正确。正确。答案答案B考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘 两看:两看:一看一看“电极材料电极材料”:若阳极材
43、料是除金、铂以外:若阳极材料是除金、铂以外的其他金属,则在电解过程中,优先考虑阳极材料本身失去的其他金属,则在电解过程中,优先考虑阳极材料本身失去电子被氧化,而不考虑溶液中阴离子放电的难易。电子被氧化,而不考虑溶液中阴离子放电的难易。再看再看“离子放电的难易离子放电的难易”:若阳极材料是惰性电极,则:若阳极材料是惰性电极,则在电解过程中首先分析溶液中离子放电的难易。在电解过程中首先分析溶液中离子放电的难易。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名
44、师揭秘名师揭秘 4二次电池放电时体现原电池原理,充电时体现电解二次电池放电时体现原电池原理,充电时体现电解池原理。池原理。5电解池阳极阴离子的放电顺序电解池阳极阴离子的放电顺序(失电子由易到难失电子由易到难)为为S2IBrClOH含氧酸根;阴极阳离子的放电顺序含氧酸根;阴极阳离子的放电顺序(得电子由易到难得电子由易到难)为为AgFe3Cu2HFe2Zn2。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案D考基梳理考基梳理 助学提升助
45、学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘Hold住考向住考向考向考向1电解原理的分析电解原理的分析5年年8考考考向考向2电解原理的应用及计算电解原理的应用及计算5年年9考考考向考向3金属腐蚀与防护金属腐蚀与防护5年年6考考考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘名师揭秘名师揭秘 电解原理及其应用是高考的高频考点,因其与氧化还原电解原理及其应用是高考的高频考点,因其与氧化还原反应、离子反应,电解质溶液、元素化合物性质等知识联系反应、离子反应,电解质溶液、元素化合物性质等知识联系密切而成为高考的重点和热
46、点。由于电解原理在工业上的应密切而成为高考的重点和热点。由于电解原理在工业上的应用更加广泛,预测用更加广泛,预测2014年高考,仍会联系化学工艺过程对电年高考,仍会联系化学工艺过程对电解原理的应用进行考查。应给予高度关注。解原理的应用进行考查。应给予高度关注。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘角度角度1.原理分析原理分析1(2012安徽理综卷,安徽理综卷,11)某兴趣小组设计如图所示的微型某兴趣小组设计如图所示的微型实验装置。实验时,先断开实验装置。实验时,先断开K2,闭合,闭合K1,两极均有气泡,两极均有气泡产生;一段时间后
47、,断开产生;一段时间后,断开K1,闭合,闭合K2,发现电流表,发现电流表A指针指针偏转。下列有关描述正确的是偏转。下列有关描述正确的是 ()。考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案D考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘2(2012浙江理综,浙江理综,10)以铬酸钾为原料,电化学法制备重以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:铬酸钾的实验装置
48、示意图如下:考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘答案答案D考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘角度角度2.规律应用规律应用3(2012海南化学,海南化学,3)下列各组中,每种电解质溶液电解时下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是只生成氢气和氧气的是 ()。AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、B
49、a(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析解析电解质溶液电解时只生成氧气和氢气,相当于是电电解质溶液电解时只生成氧气和氢气,相当于是电解水,根据电解时离子的放电顺序,当电解强酸、强碱、解水,根据电解时离子的放电顺序,当电解强酸、强碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。答案答案C考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘4(2011大纲全国,大纲全国,10)用石墨做电极电解用石墨做电极电解CuSO4溶液。通溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中电一段时间后,欲
50、使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的加入适量的 ()。ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O答案答案C考基梳理考基梳理 助学提升助学提升考点通解考点通解 能力对接能力对接考向集训考向集训 名师揭秘名师揭秘1(2011山东理综,山东理综,15)以以KCl和和ZnCl2混合液为电镀液在铁混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是制品上镀锌,下列说法正确的是 ()。A未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程原电池的充电过程B因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量