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单击此处编辑母版文本样式,考点深度突破,素养优化提升,课时4电解池、金属的电化学腐蚀,与防护,最新考纲,1了解电解池的工作原理。,2能写出电极反响和电池反响方程式。,3理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。,1,电解,在,作用下，电解质在两个电极上分别发生,和,的过程。,2,能量转化,转化为,。,考点一电解原理,电流,氧化反响,复原反响,电能,化学能,3电解池,(1)构成条件,有与 相连的两个电极。, (或 )。,形成 。,(2)电极名称及电极反响式(如图),电源,电解质溶液,熔融盐,闭合回路,(3)电子和离子移动方向,电子：从电源,流向电解池的,；从电解池的,流向电源的,。,离子：阳离子移向电解池的,；阴离子移向电解池的,。,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,4电解过程的分析思路,(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极，惰性电极指Pt、Au、石墨，活性电极指除Pt、Au、石墨以外的金属材料。,(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分成阴、阳两组，假设为水溶液，不要忘记其中的H和OH。,(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序,阴极：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。,阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子,注意阴极不管是什么材料，电极本身都不反响，都是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。,(4)分析电极反响，判断电极产物，写出电极反响式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。,(5)最后写出电解反响的总化学方程式或离子方程式。,探究思考,1电解时电子通过电解质溶液吗？,答案电解质溶液通电电解时，在外电路中有电子通过，而电解质溶液中是依靠离子定向移动形成了电流。,2电解质溶液导电时，一定会有化学反响发生吗？,答案一定有化学反响发生，因为在电解池的两极有电子转移，发生了氧化复原反响，生成了新物质，所以一定有化学反响发生。,3按要求书写有关的电极反响式及总方程式。,(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：,阳极反响式_；,阴极反响式_；,总反响离子方程式_。,(2)用惰性电极电解MgCl2溶液,阳极反响式_；,阴极反响式_；,总反响离子方程式_。,(3)用铁作电极电解NaCl溶液,阳极反响式_；,阴极反响式_；,总化学方程式_。,(4)用铜作电极电解盐酸,阳极反响式_；,阴极反响式_；,总反响离子方程式_。,(1)电源的负极为_(填“A或“B)。,(2)阳极室中发生的反响依次为_、_。,(3)电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；假设两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，那么除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。,电极反响式的书写“二判二析一写,3臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。O,3,可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。,(1)图中阴极为_(填“A或“B)，其电极反响式为,_。,(2)假设C处通入O2，那么A极的电极反响式为_。,(3)假设C处不通入O2，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，那么E处收集的气体中O3所占的体积分数为_。(忽略O3的分解),以惰性电极电解电解质溶液的类型,和规律,电解电解质型,电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电,HCl,电解质,减小,增大,通氯化氢,CuCl,2,电解质,减小,加氯化铜,放H,2,生碱型,阴极：H,2,O放H,2,生碱阳极：电解质阴离子放电,NaCl,电解质和水,生成新电解质,增大,通氯化氢,放O,2,生酸型,阴极：电解质阳离子放电,阳极：H,2,O放O,2,生酸,CuSO,4,电解质和水,生成新电解质,减小,加氧化铜或碳酸铜,考点二电解原理的应用,NaOH,H,2,Cl,2,氯碱工业,粗铜,精铜,不变,小,大,Ag,、,Pt,、,Au,3电镀,(1)阳极：,；,(2)阴极：,；,(3)电镀液：一般用含有,的电解质溶液作电镀液；,(4)电镀液浓度：,。,镀层金属,镀件,镀层金属阳离子,保持不变,探究思考,1,如何检验电解NaCl溶液的产物？,答案,阳,极产物Cl,2,可以用湿润的淀粉KI试纸检验，阴极产物H,2,可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。,【例如4】 2021新课标全国卷，36(3),粗铜的电解精炼如右图所示。在粗,铜的电解过程中，粗铜板应是图中,电极_(填图中的字母)；在电,极d上发生的电极反响式为_；假设,粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_。,解析,氯碱工业中阳极是Cl,放电生成Cl,2,；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极Cu,2,放电析出Cu，溶液中Cu,2,浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。,答案,D,2(2021肇庆一模)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，以下说法正确的选项是,()。,A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,B因局部电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系,C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反响速率,D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用,解析,A项，未通电时是原电池，但电镀过程并不是原电池的充电过程，故A错误；B项，锌的析出量与通过的电量有确定关系，故B错误；C项，电镀时保持电流恒定，有利于保证电镀的质量，温度不影响电解的速率，故C正确；D项，镀锌层破损后与铁构成了原电池，锌作负极被腐蚀，保护了铁，故D错误。,答案,C,1,金属腐蚀的本质,金,属原子,变为,，金属发生氧化反,应。,考点三金属的腐蚀与防护,失去电子,金属阳离子,2,金属腐蚀的类型,(1)化学腐蚀与电化学腐蚀,类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,条件,金属跟,接触,不纯金属或合金跟,接触,现象,电流产生,电流产生,本质,金属被,较活泼金属被,联系,两者往往同时发生，,腐蚀更普遍,非金属单质直接,电解质溶液,无,有微弱,氧化,氧化,电化学,(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀,以钢铁的腐蚀为例进行分析：,吸氧腐蚀,3金属的防护,(1)电化学防护,牺牲阳极的阴极保护法 原理,a ：比被保护金属活泼的金属；,b ：被保护的金属设备。,外加电流的阴极保护法 原理,a ：被保护的金属设备；,b ：惰性金属。,(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。,(3)加防护层，如在金属外表喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或外表钝化等方法。,原电池,负极,正极,电解,阴极,阳极,探究思考,1,影响金属腐蚀的因素有哪些？,答案,影,响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，就容易被腐蚀。,2如下图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为_。,答案,【例如5】 (2021北京理综，7)以下金属防腐的措施中，使用外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,B金属护栏外表涂漆,C汽车底盘喷涂高分子膜,D地下钢管连接镁块,【例如6】 (2021山东理综，13)以下与金属腐蚀有关的说法正确的选项是,()。,A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重,B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率,减小,C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的,速率也增大,D图d中，ZnMnO,2,干电池自放电腐蚀主要是由MnO,2,的,氧化作用引起的,解析图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的局部与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中开关由M改置于N，CuZn作正极，腐蚀速率减小，B项正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，C项错误；图d中干电池自放电腐蚀是Zn与C活动性不同形成原电池，与MnO2性质无关，MnO2的作用是原电池放电过程中吸收H元素防止电池溶胀，D项错误。,答案B,1(2021海南，10)以下表达错误的选项是,()。,A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱,B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈,C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液,D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀,解析,生铁中含有碳，构成原电池加快了腐蚀速率，A项正确；用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，因为构成的原电池中Fe作负极，加快了腐蚀速率，B项正确；在铁制品上镀铜时，镀件应为阴极，镀层金属铜作阳极，C项错误；铁管上镶嵌锌块，构成的原电池中Fe作正极，受到保护，D项正确。,答案,C,2(2021佛山二模)以下有关金属腐蚀的说法正确的选项是,()。,A金属腐蚀是指不纯金属接触电解质溶液进行化学反响而损耗的过程,B电化学腐蚀是指在外加电流的作用下，不纯金属发生化学反响而损耗的过程,C钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气最终转化为铁锈,D电化学腐蚀伴有电流产生,解析金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是指直接发生化学反响的腐蚀，电化学腐蚀是指形成原电池的腐蚀，不需要外加电流，故A、B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气形成氢氧根离子，C错误。,答案D,3(2021韶关模拟)以下有关金属保护方法的说法中正确的选项是(双选),()。,A我们使用的快餐杯外表有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用,B白铁皮(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率很慢,C轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法,D钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法,解析,A项中搪瓷层破损后，铁直接暴露在空气中，易生锈，因而搪瓷层破损后不能再起到防止铁生锈的作用；B项中镀层破损后锌与铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；C项是牺牲阳极的阴极保护法；D项中是用沥青作涂层的涂层保护法。,答案,BC,电化学腐蚀规律,1对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。,2活动性不同的两金属：活动性差异越大，活动性强的金属腐蚀越快。,3对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。,4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。,5从防腐措施方面分析，腐蚀的快慢为：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防腐无防护条件的防腐,原电池和电解池的定量计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算，以及与转移电子关系的定量计算等。,方 法 规 律,(1),根,据电子守恒计算,用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。,素养20应对电化学定量计算的三大技巧,(2)根据总反响式计算,先写出电极反响式，再写出总反响式，最后根据总反响式列出比例式计算。,(3)根据关系式计算,根据得失电子守恒关系建立起量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。,如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：,(式中M为金属，n为其离子的化合价数值),该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反响式，灵活运用该关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。,提示在电化学计算中，还常利用,QIt和Qn(e)nA1019C来计算电路中通过的电量。,【应用2】 按右图所示的装置,进行电解实验，A极是铜锌,合金，B极为纯铜，电解质,中含有足量的铜离子。通电,一段时间后，假设A极恰好全部溶解，此时B极的质量增加7.68 g，溶液的质量增加0.03 g，那么铜锌合金中Cu、Zn原子的个数比为,()。,A31 B41,C21 D任意比,解析溶液质量增加0.03 g，即A极溶解的锌与在B极上析出的等物质的量的铜的质量之差为0.03 g，设溶解的锌为x mol，那么65x64x，x；B极上析出7.68 g Cu时，电路中转移电子0.24 mol，依据得失电子守恒知，A极上溶解的铜为(0.24 mol2)20.09 mol，故铜锌合金中铜、锌原子的个数比为31。,答案A,
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