1、第 3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 -2- 考纲要求 :1.理解电解池的构成、工作原理及应用 ,能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 -3- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 电解原理 1.电解 2.电解池 (1)定义 :电解池是把 电能 转变为 化学能 的装置。 (2)电解池的构成条件 : 有外接直流电源 ; 有与 电源 相连的两个电极 ; 形成闭合回路 ; 电解质溶液或 熔融 电解质。 -4- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 (3) 电解池工作原理 ( 以电解 Cu C l 2 溶液为例 )
2、 。 (4) 电解原理示意图。 -5- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 自主巩固 下图图 是原电池 ,图 是电解池 ,图 中 Zn电极为 阴 极 ;电子由电源 负 极到 Zn电极 ,电子在 Zn电极与溶液中的 Cu2+结合生成 Cu,发生 还原 反应 ;溶液中的 Cu2+、 H+向 Zn电极移动 , 、 OH-向 石墨 电极移动 ,OH-在石墨电极 失 电子生成 O2,发生 氧化 反应。 SO42- -6- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 1.判断电解池阴、阳极的常用方法 判 断方法 阳极 阴极 电源正负极 与正极相连 与负极相连 闭合 回路 导线中 电子流出 电子
3、流入 电解质溶液中 阳离子移离 阳离子移向 阴离子移向 阴离子移离 电极 反应 得失电子 失电子 得电子 化合价 升高 降低 反应类型 氧化反应 还原反应 电 极质量 减小或不变 增大或不变 -7- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 2.以惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 实例 阴、阳极电极反应 总反应方程式 pH 电解质溶液复原 电解 水型 N a O H ( aq) 2H+ 2e-H 2 、4O H- 4e-2H 2 O + O 2 2H 2 O2H 2 +O 2 增大 加水 H 2 SO 4 ( aq) 减小 加水 Na 2 SO 4 ( aq) 不变 加水 电解 电解 质
4、型 H C l ( aq) 2H+ 2e-H 2 、2C l- 2e-Cl 2 2H C l H 2 +Cl 2 增大 加氯 化氢 C u C l 2 ( aq) Cu2+ 2e-Cu 、2C l- 2e-Cl 2 C u C l 2C u + C l 2 加氯 化铜 -8- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 类型 实例 阴、阳极电极反应 总反应方程式 pH 电解质溶液复原 放 H 2 生碱 型 N a C l ( aq) 2H+ 2e-H 2 、 2C l- 2e-Cl 2 2N a C l + 2 H 2 O2N a O H + H 2 +Cl 2 增大 加氯 化氢 放 O 2
5、 生酸 型 C uS O 4 (aq) Cu2+ 2e-Cu 、 4O H- 4e-O 2 + 2H 2 O 2C uS O 4 + 2 H 2 O2H 2 SO 4 + 2C u+ O 2 减小 加氧 化铜 -9- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 例 1(2017课标全国 )用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜 ,电解质溶液一般为 H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 ( ) A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为 :Al3+3e- Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 C 解析 :A项 ,根据题意 “铝
6、表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜 ”,即铝失去电子发生氧化反应变为氧化铝 ,因此待加工铝质工件为阳极 ,A正确 ;B项 ,阴极上电极材料本身不反应 ,只传导电流可以选用不锈钢网作为阴极 ,B正确 ;阴极的电极反应式为 2H+2e- H2,C错误 ;D项 ,电解过程中阴离子移向阳极 ,即 向阳极移动 ,D项正确。 SO42- -10- 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点 三 例 2用惰性电极电解 2 L 0.5 molL-1的硝酸银溶液 ,当在电路中通过 0.1 mol电子后 ,调换正、负极 ,电路中又通过了 0.2 mol电子 ,此时溶液 pH为 (假设溶液体积不变 )( ) A.1 B.2
7、 C.3 D.无法确定 解析 : 2 L 0 . 5 m ol L - 1 的硝酸银溶液含 n ( A g + ) =1 m ol ,调换正、负极前 ,电极反应式为阳极 : 4O H - - 4e - 2H 2 O + O 2 ;阴极 : 4Ag + + 4 e -4Ag, 则电路中通过 0 . 1 m ol e -时生成 0 . 1 m ol A g, 同时消耗 0 . 1 m ol OH - ,得到 0 . 1 m ol H + ;调换正、负极后 ,电极反应式为阳极 : 4 A g - 4e -4Ag + ( 先 ) ,4 O H - - 4e - 2H 2 O + O 2 ( 后 ); 阴极 : 4Ag + +4e - 4Ag, 故总共得到 0 . 2 m ol H + , c (H + )=0 . 2 mo l2 L=0 . 1 m ol L - 1 ,pH= - lg c (H + ) =1 。 A
