1、必考部分必考部分第八单元第八单元化学反应与能量化学反应与能量第第3 3节电解池金属的电化学腐蚀与防护节电解池金属的电化学腐蚀与防护合作学习合作学习速通关速通关知识梳理知识梳理打基础打基础方法技能方法技能破难点破难点课课 时时 作作 业业速效提升速效提升提素能提素能1了解电解池的工作原了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池理，能写出电极反应式和电池反应方程式。反应方程式。2.了解电镀池与精炼池的了解电镀池与精炼池的原理，能分析常见的电镀池和原理，能分析常见的电镀池和精炼池。精炼池。3.能够进行有关电解产物能够进行有关电解产物的判断和计算。的判断和计算。4.认识金属腐蚀的危害，认识金属腐蚀的
2、危害，理解金属发生电化学腐蚀的原理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。铁、铝等金属腐蚀。本节重点考查：电本节重点考查：电解池的工作原理，如解池的工作原理，如阴、阳极的判断、电极阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程反应式、电解反应方程式的书写及溶液式的书写及溶液pH变化变化等；电解规律及应用；等；电解规律及应用；金属的腐蚀与防护，尤金属的腐蚀与防护，尤其是吸氧腐蚀。其是吸氧腐蚀。2015年年高考将电解原电池融合高考将电解原电池融合在一起考查的可能性较在一起考查的可能性较大。大。课前课前知识梳理知识梳理打基础打基础 01夯实基础夯实基础 厚
3、积薄发厚积薄发一、电解原理一、电解原理1电解电解(1)定义定义使使_通过电解质溶液通过电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)而在而在_引起引起_反应的过程。反应的过程。(2)特点特点电解过程是非自发的。电解过程是非自发的。电解质导电一定发生电解质导电一定发生_变化。变化。2电解池电解池(1)概念概念把把_转化为转化为_的装置。的装置。(2)形成条件形成条件与与_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_电解质电解质)。形成形成_。(3)工作原理工作原理(以电解以电解CuCl2溶液为例溶液为例)如图所示：如图所示：电极反应式电极反应式阴极：阴极：_，发生，发生_反应。反应。
4、阳极：阳极：_，发生，发生_反应。反应。电子流向：电源的负极电子流向：电源的负极_(_离子离子得电子得电子)；_(_离子或离子或_失电子失电子)电电源的正极。源的正极。3电解原理的应用电解原理的应用(1)氯碱工业氯碱工业电极反应式电极反应式阴极：阴极：_；阳极：阳极：_；总反应式：总反应式：_。(2)电镀电镀概念概念应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。合金的过程。形成条件形成条件a待镀金属作待镀金属作_极；极；b镀层金属作镀层金属作_极；极；c含有含有_离子的溶液作电镀液；离子的溶液作电镀液；d外加直流电源。外加直流电源。特点
5、特点电镀前后电镀液浓度不变。电镀前后电镀液浓度不变。(3)铜的电解精炼铜的电解精炼阳极材料：含杂质阳极材料：含杂质Fe、Zn、Ni的粗铜；的粗铜；阴极材料：阴极材料：_；电解质溶液：电解质溶液：_。(4)电冶金电冶金金属冶炼的实质金属冶炼的实质金属冶炼的实质是使矿石中的金属冶炼的实质是使矿石中的_得到电子，从得到电子，从它们的化合物中它们的化合物中_出来。出来。实例实例电解熔融氯化钠冶炼金属钠：电解熔融氯化钠冶炼金属钠：阴极反应：阴极反应：_；阳极反应：阳极反应：_；二、金属的腐蚀及其防护二、金属的腐蚀及其防护1金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质金属原子在反应中金属原子在反应中_电子被电子被_：_。
6、2金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀化学腐蚀金属跟接触到的金属跟接触到的_或或_等直接发生氧化等直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。还原反应而引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀电化学腐蚀_的金属跟的金属跟_接触，因发生接触，因发生_反应反应而引起的腐蚀。电化学腐蚀包括而引起的腐蚀。电化学腐蚀包括_和和_两类。两类。3电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀钢铁腐蚀)类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质水膜呈水膜呈_水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性负极反应负极反应Fe2e=Fe22Fe4e=2Fe2正极反应正极反应_其他反其他反应及应及产物产物Fe2H2O=Fe(OH)
7、2H2_4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O联系联系普遍性：吸氧腐蚀更普遍普遍性：吸氧腐蚀更普遍4.金属防护金属防护(1)改变金属内部组织结构：如制成改变金属内部组织结构：如制成_、_等。等。(2)金属表面加保护层，如在金属表面喷油漆、涂油金属表面加保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法。脂、电镀或表面钝化等方法。(3)电化学保护电化学保护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法_原理原理被保护的金属上连接一种更被保护的金属上连接一种更_的金属，被保护的金属，被保护的金属作原电池的的金属作原电池的_极。极。外加电流的
8、阴极保护法外加电流的阴极保护法_原理原理被保护的金属与电源的被保护的金属与电源的_极相连，作电解池的极相连，作电解池的_极。极。答案：答案：1.(1)失去氧化失去氧化Mne=Mn2(1)干燥气体非电解质液体干燥气体非电解质液体(2)不纯电解质溶不纯电解质溶液原电池析氢腐蚀吸氧腐蚀液原电池析氢腐蚀吸氧腐蚀3.酸性酸性2H2e=H22H2OO24e=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)24.(1)合金不锈钢合金不锈钢(3)原电池活原电池活泼正电解负阴泼正电解负阴1下图是电解饱和下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是为石墨电极。则
9、下列有关判断中正确的是 ()Aa为正极、为正极、b为负极为负极Bc为阴极、为阴极、d为阳极为阳极C电解过程中，电解过程中，d电极质量增加电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变电解过程中，氯离子浓度不变解析：解析：从电流方向可以判断电源中从电流方向可以判断电源中a为正极，为正极，b为负为负极；因此电解池中极；因此电解池中c为阳极，为阳极，d为阴极。电解过程中，阴极为阴极。电解过程中，阴极上上H放电，电极质量不变，阳极上放电，电极质量不变，阳极上Cl放电，氯离子浓度放电，氯离子浓度减小。减小。答案：答案：A2下列叙述中不正确的是下列叙述中不正确的是 ()A电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反
10、应电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应B原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极电解池阳极C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气气解析：解析：原电池与电解池相连时，原电池的正极与电解原电池与电解池相连时，原电池的正极与电解池的阳极相连，负极与电解池的阴极相连，因此电子从原池的阳极相连，负极与电解池的阴极相连，因此电子从原电池的负极流向电解池的阴极，电池的负极流向电解池的阴极，B错。错。答案：答案：B3下列图示
11、中关于铜电极的连接错误的是下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ()答案：答案：C4下图图下图图_是原电池，图是原电池，图_是电解是电解池，图池，图中中Zn板为板为_极；电子由电源极；电子由电源_极极到到Zn电极，在电极，在Zn电极与溶液中的电极与溶液中的_结合生成结合生成_，发生，发生_反应；溶液中的反应；溶液中的Cu2、H向向_板移动，板移动，SO42、OH向向_电极移动，电极移动，_在在C电极电极_电子生成电子生成_，发生，发生_反应。反应。答案：答案：阴负阴负Cu2Cu还原还原ZnCOH失失O2氧化氧化5下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A钢管与
12、电源正极连接，钢管可被保护钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3解析：解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正项正确；钢管与铜
13、管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁发生析氢腐项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为：蚀时，负极反应为：Fe2e=Fe2，D项错误。项错误。答案：答案：B课堂课堂合作学习合作学习速通关速通关 02互动探究互动探究 各个击破各个击破 电解原理的考查电解原理的考查一、电解池的电极及电极产物的判断一、电解池的电极及电极产物的判断1电解池电极的判断电解池电极的判断2电解时电极产物的判断电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极首先看电极，如果是活性
14、电极(金属活动性顺序表金属活动性顺序表Ag以前以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨、石墨)，则要看溶，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子放电顺序断，阴离子放电顺序S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F。(2)阴极产物的判断阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中与金属活动性顺序相反，其中AgFe3
15、Cu2HFe2Zn2Al3Mg2Na。(1)阳极放电顺序一定要先看电极。阳极放电顺序一定要先看电极。(2)阴极发生得电子的还原反应，与电极材料无关，阴极发生得电子的还原反应，与电极材料无关，是溶液中的阳离子得电子，其顺序基本上与金属活动性顺是溶液中的阳离子得电子，其顺序基本上与金属活动性顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越不易得电子；若溶序一致，即越活泼的金属，其阳离子越不易得电子；若溶液中液中H浓度比较小时，则浓度比较小时，则H放电顺序处于放电顺序处于Zn2和和Al3之之间。间。二、用惰性电极电解电解质溶液的规律二、用惰性电极电解电解质溶液的规律 类类型型电极反应特点电极反应特点物质类型物质
16、类型及实例及实例电解电解的的对象对象电解电解质浓质浓度的度的变化变化溶液溶液pH变化变化恢复原恢复原浓度的浓度的方法方法电电解解水水型型水电离出的水电离出的H、OH放电放电强碱强碱(NaOH)水水增大增大升高升高加水加水阴极：阴极：2H2e=H2含氧酸含氧酸(H2SO4)降低降低阳极：阳极：4OH4e=2H2OO2活泼金属活泼金属含氧酸盐含氧酸盐(Na2SO4)不变不变电解电解电解电解质型质型电解质电离出电解质电离出的阴离子在阳的阴离子在阳极上失电子，极上失电子，阳离子在阴极阳离子在阴极上得电子上得电子无氧酸无氧酸(HCl)电解电解质质减小减小升高升高加电解加电解质本身质本身不活泼金不活泼金属
17、无氧酸属无氧酸盐盐(CuCl2)放放H2生生碱碱型型阴极：水电离阴极：水电离出的出的H放电放电2H2e=H2阳极：电解质阳极：电解质电离出的阴离电离出的阴离子在阳极上失子在阳极上失电子电子活泼金属活泼金属的无氧酸的无氧酸盐盐(NaCl、MgCl2)电解电解质和质和水水生成生成新电新电解质，解质，原电原电解质解质浓度浓度减小减小升高升高加对应加对应的无氧的无氧酸酸放放O2生酸生酸型型阴极：电解质阴极：电解质电离出的阳离电离出的阳离子在阴极上得子在阴极上得电子电子阳极：水电离阳极：水电离出的出的OH放电放电4OH4e=2H2OO2不活泼金不活泼金属含氧酸属含氧酸盐盐(CuSO4、AgNO3)电解电
18、解质和质和水水生成生成新电新电解质，解质，原电原电解质解质浓度浓度减小减小降低降低加对应加对应的氧化的氧化物物例例1(2013浙江，浙江，11)电解装置如图所示，电解槽内电解装置如图所示，电解槽内装有装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。逐渐变浅。已知：已知：3I26OH=IO35I3H2O下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A右侧发生的电极反应式：右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有电解
19、结束时，右侧溶液中含有IO3D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变内发生的总化学反应不变 根据题目描述的现象确定左侧电极上根据题目描述的现象确定左侧电极上I放电生成放电生成I2，从而确定电解池两极。，从而确定电解池两极。解析解析 本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，图中左侧写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，图中左侧为阳极，右侧为阴极。为阳极，右侧为阴极。A项，图中右侧为阴极，发生还原项，图中右侧为阴极，发生还原反应，有反应，有H2生
20、成，电极反应为生成，电极反应为2H2O2e=H22OH，正确；，正确；B项，电解过程中阳极生成的项，电解过程中阳极生成的I2会被溶液中的会被溶液中的OH消耗而生成消耗而生成IO3，该阴离子可通过阴离子交换膜而，该阴离子可通过阴离子交换膜而进入右侧溶液，正确；进入右侧溶液，正确；C项，电解最终生成物为项，电解最终生成物为H2和和KIO3，正确；，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH就不能进入左侧溶液中，也就阻止了就不能进入左侧溶液中，也就阻止了I2与与OH的反的反应，所以总反应不同，错误。应，所以总反应不同，错误。答案答案 D分析电解原理时应注意以下几
21、个问题：分析电解原理时应注意以下几个问题：(1)首先要判定是否为电解池，若有外接电源，首先要判定是否为电解池，若有外接电源，则为电解池。则为电解池。(2)电解池的阳极反应首先要考虑阳极材料，若电解池的阳极反应首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为金属活为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为金属活泼电极，则被氧化的是电极本身，阴极是溶液中的泼电极，则被氧化的是电极本身，阴极是溶液中的阳离子放电，不必考虑电极材料。阳离子放电，不必考虑电极材料。(3)若溶液中的阴阳离子有多种，一定要根据离若溶液中的阴阳离子有多种，一定要根据离子放电顺序判定哪种离子先放电，如果给出离子的子放电顺
22、序判定哪种离子先放电，如果给出离子的物质的量限制数据，还要依据电子守恒判断电极反物质的量限制数据，还要依据电子守恒判断电极反应的始终。应的始终。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0.1mol电子转移时，有电子转移时，有0.1mol Cu2O生成生成解析：解析：由电解总反应可知，由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以参加了反应，所以Cu作作电解池的阳极，发生氧化反应，电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的阴极上是溶液中的H反应，电极反应为：反应，电
23、极反应为：2H2e=H2，A选项正确；阳极与电源的正极相连，选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错选项错误；阳极反应为误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有，当有0.1 mol电子转移时，有电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，生成，D选项错误。选项错误。答案：答案：A 电解的有关计算电解的有关计算电化学计算包括两极产物的定量计算、溶液电化学计算包括两极产物的定量计算、溶液pH计计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、电量与算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、电量与产物量的互算等。不论哪类计算，均可概括为下列三种方产物量的互算等。不论哪类计算，均可概括为下
24、列三种方法：法：1根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数目相等。电路上转移的电子数目相等。2根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量的关系都可以列比例式计算。质的量的关系都可以列比例式计算。3根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系。间的关系。例例2(2013全国大纲，全国大纲，9)电解法处理酸性含铬废水电解法处理酸性含铬废水(主主
25、要含有要含有Cr2O72)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应反应Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O，最后最后Cr3以以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是形式除去。下列说法不正确的是 ()A阳极反应为阳极反应为Fe2e=Fe2B电解过程中溶液电解过程中溶液pH不会变化不会变化C过程中有过程中有Fe(OH)3沉淀生成沉淀生成D电路中每转移电路中每转移12 mol电子，最多有电子，最多有1 mol Cr2O72被还原被还原铁作阳极，电解过程中提供还原剂铁作阳极，电解过程中提供还原剂Fe2，阴极，阴极H放电，提供沉淀剂放电，提供沉淀剂
26、OH。解析解析 本题考查了电解原理的应用以及有关简单计本题考查了电解原理的应用以及有关简单计算。电解时用铁做阳极失去电子生成具有还原性的算。电解时用铁做阳极失去电子生成具有还原性的Fe2，Fe2将废水中的将废水中的Cr2O72还原为还原为Cr3，同时本身被氧化为，同时本身被氧化为Fe3，Cr3与与Fe3都转化为沉淀，都转化为沉淀，A项正确；电解过程中项正确；电解过程中消耗消耗H，溶液的，溶液的pH发生变化，发生变化，B项错误；电解过程中项错误；电解过程中H2O电离出的电离出的H得电子，得电子，c(OH)增大，增大，Cr3与与Fe3都与都与OH结合转化为沉淀，结合转化为沉淀，C项正确；根据电极反
27、应式：项正确；根据电极反应式：Fe2e=Fe2，可知每转移，可知每转移12 mol e生成生成6 mol Fe2，6 mol Fe2可还原可还原1 mol Cr2O72，D项正确。项正确。答案答案 B涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过理，通过“转换电子数相等转换电子数相等”之桥，寻找关系式进行之桥，寻找关系式进行 计算。计算。提示：通过提示：通过4 mol e为桥可构建如下关系式：为桥可构建如下关系式：说明：说明：M为金属，为金属，n为其化合价。为其化合价。当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。
28、在水中加入等物质的量的在水中加入等物质的量的Ag、Pb2、Na、SO42、NO3、Cl，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻后氧化产物与还原产物质量比为通电片刻后氧化产物与还原产物质量比为 ()A35.5 108B16 207C8 1 D108 35.5答案：答案：C 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的比较金属腐蚀的比较金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属与接触到的物质金属与接触到的物质直接反应直接反应不纯金属接触到电解不纯金属接触到电解质溶液发生原电池的质溶液发生原电池的反应反应本质本质Mne=MnMne=
29、Mn现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别区别无电流无电流有电流有电流2金属腐蚀的快慢规律金属腐蚀的快慢规律(1)不同类型的腐蚀规律不同类型的腐蚀规律电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学化学腐蚀腐蚀有防护措施的腐蚀。有防护措施的腐蚀。(2)电化学腐蚀规律电化学腐蚀规律对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。非电解质溶液。活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属活动性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼金属腐蚀越快。腐蚀越快。对同一种电解质溶液
30、来说，电解质溶液浓度越大，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。腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。快。例例3(2013北京，北京，7)下列金属防腐的措施中，使用外下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是加电流的阴极保护法的是 ()A水中的钢闸门连接电源的负极水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块地下钢管连接镁块 金属防腐措施的原理是什么？金属防腐措施的原理是什么？解
31、析解析 本题考查电化学原理在生活、生产中的应用。本题考查电化学原理在生活、生产中的应用。外加电流的阴极保护法是利用的电解池原理，外加电流的阴极保护法是利用的电解池原理，A项正确；项正确；金属护拦表面涂漆是隔绝空气的保护法，金属护拦表面涂漆是隔绝空气的保护法，B项错误；汽车项错误；汽车底盘喷涂高分子膜也是隔绝空气的保护法，底盘喷涂高分子膜也是隔绝空气的保护法，C项错误；地项错误；地下钢管连接镁是牺牲阳极的阴极保护法，下钢管连接镁是牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。项错误。答案答案 A金属腐蚀快慢的判断方法金属腐蚀快慢的判断方法(1)根据构成原电池的材料判断。两极材料的活根据构成原电池的材料判断。两
32、极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快。腐蚀的速率就越快。(2)根据金属所接触的电解质强弱判断。活泼金根据金属所接触的电解质强弱判断。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。液中的腐蚀。(3)一般说来金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的一般说来金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极阳极原电池的负极原电池的负极化学腐蚀化学腐蚀原电池的正极原电池的正极电解电解池的阴极。池的阴极。钢
33、铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是。以下说法正确的是 ()A负极发生的反应为负极发生的反应为Fe2e=Fe2B正极发生的反应为正极发生的反应为2H2OO22e=4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀解析：解析：由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐由给出的原电池反应可知，此腐蚀为吸氧腐蚀，负极反应为蚀，负极反应为Fe2e=Fe2，正极发生的反应为，正极发生的反应为2H
34、2OO24e=4OH，故，故A正确、正确、B错；原电池是将错；原电池是将化学能转化为电能的装置，化学能转化为电能的装置，C错；由于吸氧腐蚀与氧气、错；由于吸氧腐蚀与氧气、水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐水有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀，故蚀，故D错。错。答案：答案：A课堂课堂方法技能方法技能破难点破难点 03拨云去雾拨云去雾 巧释疑难巧释疑难 串联电路中各类电化学装置的工作原理串联电路中各类电化学装置的工作原理将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知的能量变
35、化、氧化还原反应、化学实验和化学计算等知识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考识，是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程查内容通常有以下几个方面：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移动、pH的变的变化及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。化及电解质溶液的恢复、运用电子守恒处理相关数据等。注重考查学生对知识的迁移能力、灵活应用能力、运用化注重考查学生对知识的迁移能力、灵活应用能力、运用化学用语的能力。学用语的能力。规律方法规律方法解答该类试题时电池种
36、类的判断是关键，整个电路中解答该类试题时电池种类的判断是关键，整个电路中各个电池工作时电子守恒，是数据处理的法宝。各个电池工作时电子守恒，是数据处理的法宝。1.多池串联装置中电池类型的判断多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如下图：铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如下图：A为原电池，为原电池，B为电解池。为电解池。(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：根据电池中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一原电池一般是两种不同的金属
37、电极或一种金属电极一个碳棒做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。如两个碳棒做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图：不能和电解质溶液自发反应。如图：B为原电池，为原电池，A为电为电解池。解池。(3)根据电极反应现象判断：根据电极反应现象判断：在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图：并由
38、此判断电池类型，如图：若若C极溶解，极溶解，D极上析出极上析出Cu，B极附近溶液变红，极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，是正极，C是负极；甲是电解池，是负极；甲是电解池，A是阳极，是阳极，B是阴极。是阴极。B、D极发生极发生还原反应，还原反应，A、C极发生氧化反应。极发生氧化反应。2.有关概念的分析判断有关概念的分析判断在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判断在确定了原电池和电解池后，有关概念的分析和判断如：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描如：电极的判断、电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液离子的移
39、动、述、溶液离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复的变化及电解质溶液的恢复等。只要按照各自的规律分析就可以了。等。只要按照各自的规律分析就可以了。3.综合装置中的有关计算综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：电子转移的守恒，分析时要注意两点：(1)串联电路中各串联电路中各支路电流相等；支路电流相等；(2)并联电路中总电流等于各支路电流之并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上分析处理其他各种数据。如图所示：和。在此基础上分析处理其他各种数据。如图所示：图中装置甲是原电池，乙是电解
40、池，若电路中有图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2 mol电子转移，则电子转移，则Zn极溶解极溶解6.5 g，Cu极上析出极上析出H2 2.24 L(标标准状况准状况)，Pt极上析出极上析出Cl2 0.1 mol，C极上析出极上析出Cu 6.4 g。甲。甲池中池中H被还原，生成被还原，生成ZnSO4，溶液，溶液pH变大；乙池中是电变大；乙池中是电解解CuCl2，由于，由于Cu2浓度的减小使溶液浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解微弱增大，电解后再加入适量后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。固体可使溶液复原。例例如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别如图所示装置中，甲、乙、丙三
41、个烧杯依次分别盛放盛放100 g 5.00%的的NaOH溶液、足量的溶液、足量的CuSO4溶液和溶液和100 g 10.00%的的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的浓的浓度为度为10.47%，乙中，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电极质量增加。据此回答问题：电源的电源的N端为端为_极。极。电极电极b上发生的电极反应为上发生的电极反应为_。电极电极b上生成的气体在标准状况下的体积：上生成的气体在标准状况下的体积：_。电极电极c的质量变化是的质量变化是_g。电解前后各溶液的酸、碱性大小是
42、否发生变化，简电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：述其原因：甲溶液甲溶液_。乙溶液乙溶液_。丙溶液丙溶液_。(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？进行，为什么？_。解析解析 本题综合考查考生分析电解原理及计算的能本题综合考查考生分析电解原理及计算的能力。力。(1)依题意，甲装置中装氢氧化钠溶液，实质相当依题意，甲装置中装氢氧化钠溶液，实质相当于电解水；乙装置电解硫酸铜溶液：阴极于电解水；乙装置电解硫酸铜溶液：阴极2Cu24e=2Cu；阳极；阳极4OH4e=2H2OO2。c电极质量增电极质量增加，说明该电极为阴极
43、，由此得加，说明该电极为阴极，由此得d极为阳极，依次类推：极为阳极，依次类推：e极为阴极，极为阴极，f极为阳极，极为阳极，N极为正极，极为正极，M极为负极，极为负极，a极为极为阴极，阴极，b极为阳极。极为阳极。甲装置中装氢氧化钠溶液，在甲装置中装氢氧化钠溶液，在b极极OH发生氧化反应：发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2，答案答案(1)正正4OH4e=2H2OO22.8 L16碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大浓度增大酸性增大，因为在阳极上酸性增大，因为在阳极上OH参与反应生成参与反应生成O2，溶，溶液中液中H浓度增加浓度增加酸碱性大小没有变化，因为酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为乙装置中已转变为能继续进行，因为乙装置中已转变为H2SO4溶液，溶液，反应也就变为电解水的反应反应也就变为电解水的反应
