《电解池_金属的电化学腐蚀与保护》解析ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,1,了解电解池的工作原理。,2,能写出电极反应和电解总反应方程式。,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。,第三讲电解池金属的电化学腐蚀与保护,1,电解池中电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化、电解质溶液中离子的移动、两极上得失电子的守恒关系等。,2,电解原理的应用，特别在新型充电电池中的应用。,3,电解原理在金属防腐方面的应用。,一、电解原理,1,电解,让,通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生,和,的过程。,2,能量转化形式,转化为,。,直流电,氧化反应,还原反应,电能,化学能,3,电解池,(1),构成条件,有与,相连的两个电极；,电解质溶液,(,或,),；,形成,。,(2),电极名称及电极反应,(,如图,),电源,熔融电解质,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,(1),电解时电子通过电解质溶液吗？,(2),电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？,提示,(1),电解质溶液通电电解时，在外电路中有电子通过，而溶液中是依靠离子定向移动，形成了电流。,(2),一定有化学反应发生，因为在电解池的两极有电子转移，发生了氧化还原反应，生成了新物质，所以一定有化学反应发生。,NaOH,H,2,Cl,2,氯碱工业,2,铜的电解精炼,(1),电极反应,阳极,(,电极材料为,),：,阴极,(,电极材料为,),：,Cu,2,2e,=Cu,。,(2),溶液中各离子浓度的变化,阴离子浓度,；,阳离子中,Cu,2,浓度变,，,Zn,2,、,Fe,2,、,Ni,2,等浓度变,。,(3),阳极泥的成分：含有,等贵重金属。,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,4,电冶金,利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属,Na,、,Ca,、,Mg,、,Al,等。,(1),冶炼钠：,2NaCl(,熔融,)2Na,Cl,2,电极反应：阳极：,，,阴极：,。,2Cl,2e,=Cl,2,2Na,2e,=2Na,6O,2,12e,=3O,2,4Al,3,12e,=4Al,2Cl,2e=Cl,2,Mg,2,2e,Mg,Cu,的还原性比,H,2,弱，能否采取一定措施使,Cu,将酸中的,H,置换出来？采用什么措施？,三、金属的腐蚀和防护,1,金属腐蚀的本质,金属原子,变为,，金属发生,。,2,金属腐蚀的类型,(1),化学腐蚀与电化学腐蚀,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,失去电子,金属阳离子,氧化反应,非金属单质直接,电解质溶液,无,氧化,有微弱,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：,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,电极,反应,负极,正极,总反应式,联系,更普遍,水膜酸性较强,(pH4.3),水膜酸性很弱或呈中性,Fe,2e,=Fe,2,2H,2e,=H,2,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,Fe,2H,=Fe,2,H,2,2Fe,O,2,2H,2,O,=2Fe(OH),2,吸氧腐蚀,铁锈的形成,：,4Fe(OH),2,O,2,2H,2,O=4Fe(OH),3,，,2Fe(OH),3,=Fe,2,O,3,x,H,2,O(,铁锈,),(3,x,)H,2,O,。,3,金属的防护,(1),电化学防护,牺牲阳极保护法,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，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。,原电池,负极,正极,电解,阴极,阳极,影响金属腐蚀的因素有哪些？,提示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，都容易被腐蚀。,四个对应,1,正极和负极对应。,2,阳极和阴极对应。,3,失电子和得电子对应。,4,氧化反应和还原反应对应。,三个相等,(1),同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相,等。,(2),同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相,等。,(3),串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。,上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要,相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计,算。,一个原则,用惰性电极电解电解质溶液时，若使电解后的溶液恢复,原状态，应遵循,“,缺什么加什么，缺多少加多少,”,的原则。,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。,两种技巧,1,“,三池,”,的判断技巧,原电池、电解池、电镀池判定规律：若无外接电源，可,能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，若有外,接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀,池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀,池，其他情况为电解池。,2,串联电路中,“,原电池,”,与,“,电解池,”,的判断,若无外接电源，必有一个是原电池，根据原电池的构成条,件进行判断，其余是电解池。若有外接电源，则全是电解,池。,我的体会,这一部分的学习主要是掌握阴、阳两极离子的放电顺序，这样就能正确判断两极产物，书写电极方程式了。解题时要特别注意活性电极作阳极的情况，这种情况是很容易被忽视的。,我的警示,原电池中电子由负极经导线流回正极。在电解池中，阳极失去电子，电子经导线流向电源的正极，再从负极流向阴极，两种情况电流方向都与电子的流向相反。,问题征解,氯碱工业中阳离子交换膜有什么作用？,提示氯碱工业中阳离子交换膜的作用：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子,(Na,),通过，而且阻止阴离子,(Cl,、,OH,),和气体通过。这样既能防止阴极产生的,H,2,和阳极产生的,Cl,2,相混合而引起爆炸，又能避免,Cl,2,与,NaOH,作用生成,NaClO,而影响烧碱的质量。,必考点,44,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,“,阳失阴得,”,2,电解池中电极反应式的书写,(1),根据装置书写,根据电源确定阴、阳两极,确定阳极是否是活性金属电极,据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。,在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。,(2),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,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。,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。,【,典例,1】,(2011,重庆理综，,29,节选,),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,”,),，其电极反应式为,_,。,(2),若,C,处通入,O,2,，则,A,极的电极反应式为,_,。,(3),若,C,处不通入,O,2,，,D,、,E,处分别收集到,x,L,和,y,L,气体,(,标准状况,),，则,E,处收集的气体中,O,3,所占的体积分数为,_,。,(,忽略,O,3,的分解,),解析观察电解装置图知，特殊惰性电极,B,上产生了氧气和臭氧，该极失去电子发生氧化反应作阳极，则特殊惰性电极,A,为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为,2H,2e,=H,2,；若从,C,处通入氧气，氧气将参与反应，阴极生成的将是水，电极反应式为,O,2,4H,4e,=2H,2,O,；设,y,L,混合气体中臭氧的体积分数为,a,，由电子得失守恒有,2,x,ya,6,y,(1,a,),4,，解得,a,(,x,2,y,)/,y,。,答案,(1)A,2H,2e,=H,2,(2)O,2,4H,4e,=2H,2,O,(3)(,x,2,y,)/,y,电极反应式的书写,“,二判二析一写”,【,应用,1】,(2013,镇江模拟,),CuI,是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：,2Cu,2,4I,=2CuI,I,2,而得到。如图所示装置中，,a,、,b,都是惰性电极，通电一段时间后，在,KI,淀粉溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是,(,),。,解析电解,NaCl,溶液,(,滴有酚酞,),，阴极附近变红。若,a,极变红，则,X,为电源的负极，,Y,为正极，故,Cu,电极为阳极，则,Cu,2e,=Cu,2,，,2Cu,2,4I,=2CuI,I,2,，淀粉遇碘变蓝；若,b,极变红，则,X,极为正极，,Pt,电极为阳极，则,2I,2e,=I,2,，淀粉遇碘变蓝，故,C,正确。,答案,C,必考点,45,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,类型,电解质,(,水溶液,),被电解,的物质,电极产物,溶液,pH,变化的原因、结果,电解质溶液复原,阳极,阴极,电解,水型,含氧酸,(,如,H,2,SO,4,),水,O,2,H,2,水减少，酸溶液的浓度增大，,pH,减小,加,H,2,O,强碱,(,如,NaOH),水,O,2,H,2,水减少，碱溶液的浓度增大，,pH,增大,加,H,2,O,活泼金属的含氧酸盐,(,如,KNO,3,、,Na,2,SO,4,),水,O,2,H,2,水减少，盐溶液的浓度增大，,pH,不变或略变化,(,若为水解的盐,),加,H,2,O,类型,电解质,(,水溶液,),被电解的物质,电极产物,溶液,pH,变化的原因、结果,电解质溶液复原,阳极,阴极,电解电,解质型,无氧酸,(,如盐酸,),，除,HF,外,酸,非金属单,质,(,如,Cl,2,),H,2,H,放电，,c,(H,),减小，,pH,增大,通,HCl,气体,不活泼金属的无氧酸盐,(,如,CuCl,2,),，除氟化物外,盐,非金属单质,(,如,Cl,2,),金属单质,(,如,Cu),pH,基本不变,加,CuCl,2,类型,电解质,(,水溶液,),被电解的物质,电极产物,溶液,pH,变化的原因、结果,电解质溶液复原,阳极,阴极,放,H,2,生碱型,活泼金属的无氧酸盐,(,如,NaCl),水和盐,非金属单,质,(,如,Cl,2,),H,2,H,放电，,c,(H,),减小，,c,(OH,),增大，,pH,增大,通,HCl,气体,放,O,2,生酸型,不活泼金属的含氧酸盐,(,如,CuSO,4,),水和盐,O,2,金属单质,(,如,Cu),OH,放电，,c,(OH,),减小，,c,(H,),增大，,pH,减小,加,CuO,或,CuCO,3,2,电解池中有关量的计算或判断,电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量,(,析出固体的质量、产生气体的体积等,),、溶液的,pH,、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒，解题方法如下：,【,典例,2】,在下图中，甲烧杯中盛有,100 mL 0.50 mol,L,1,AgNO,3,溶液，乙烧杯中盛有,100 mL 0.25 mol,L,1,CuCl,2,溶液，,A,、,B,、,C,、,D,均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现,A,极比,C,极重,1.9 g,，则,(1),电源,E,为,_,极，,F,为,_,极。,(2)A,极的电极反应式为,_,，,析出的物质,_mol,。,(3)B,极的电极反应式为,_,，,析出气体,_ mL(,标准状况,),。,(4)C,极的电极反应式为,_,，,析出的物质,_mol,。,(5)D,极的电极反应式为,_,，,析出气体,_mL(,标准状况,),。,(6),甲烧杯中滴入石蕊试液，,_,极附近变红，如果继续,电离，在甲烧杯中最终得到,_,溶液。,由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两池电极反应式分别为：,A,极：,4Ag,4e,=4Ag,；,B,极：,4OH,4e,=2H,2,O,O,2,；,C,极：,Cu,2,2e,=Cu,；,D,极：,2Cl,2e,=Cl,2,。,A,、,C,两极析出物质的物质的量分别为,0.025 mol,和,0.012 5 mol,；,B,极析出,O,2,的体积为：,0.006 25 mol,22.4 L,mol,1,0.14 L,140 mL,；,D,极析出,Cl,2,的物质的量为,0.012 5 mol,22.4 L,mol,1,0.28 L,280 mL,。,答案,(1),负正,(2)4Ag,4e,=4Ag,0.025,(3)4OH,e,=2H,2,O,O,2,140,(4)Cu,2,2e,=Cu,0.012 5,(5)2Cl,2e,=Cl,2,280,(6)B,HNO,3,涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过,“,转移电子数相等,”,之桥，寻找关系式进行计算。,提示,通过,4 mol e,为桥可构建如下关系式：,说明：,M,为金属，,n,为其化合价。,当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。,【,应用,2】(2013,合肥调研,),将等物质的,量浓度的,CuSO,4,和,NaCl,等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液,pH,随时间,t,变化的曲线如下图所示，则下列说法错误的是,(,),。,A,阳极先析出,Cl,2,，后析出,O,2,，阴极先产生,Cu,，后析出,H,2,B,AB,段阳极只产生,Cl,2,，阴极只产生,Cu,C,BC,段表示在阴极上是,H,放电产生了,H,2,D,CD,段相当于电解水,解析由于两种溶液的体积相等，物质的量浓度也相等，即溶质的物质的量相等，设,CuSO,4,和,NaCl,的物质的量各,1 mol,，电解分,3,个阶段：,第一阶段,阳极：,1 mol,氯离子失,1 mol,电子，阴极：,0.5 mol,铜离子得,1 mol,电 子，因为铜离子水解使溶液显酸性，随着电解的进行，铜离子的浓度降低，酸性减弱，,pH,将增大。,第二阶段,阳极：,1 mol,氢氧根离子失,1 mol,电子,(,来源于水的电离,),，阴极：,0.5 mol,铜离子再得,1 mol,电子，因为氢氧根离子消耗，使水溶液中氯离子浓度增大，,pH,迅速减小。,第三阶段,阳极：氢氧根离子失电子，阴极：氢离子得电子，它们都来源于水的电离，实质是电解水，导致溶液的体积减小，使溶液中氢离子浓度增大，,pH,继续减小。,答案,C,必考点,46,电解原理在工农业生产中的应用,1,氯碱工业,(1),食盐水的精制,(2),主要生产过程,2,电镀,(,如铁件镀锌,),电镀液：含,Zn,2,的盐溶液,(,如,ZnCl,2,溶液,),阳极,(Zn),：,Zn,2e,=Zn,2,阴极,(,铁件,),：,Zn,2,2e,=Zn,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。,3,电解精炼,如粗铜,(,含,Zn,、,Fe,、,Ag,等,),的提纯,电解质溶液：含,Cu,2,的盐溶液,(,如,CuSO,4,溶液,),阳极,(,粗铜,),：,Zn,2e,=Zn,2,Fe,2e,=Fe,2,Cu,2e,=Cu,2,阴极,(,纯铜,),：,Cu,2,2e,=Cu,电解过程中，活泼性比,Cu,弱的,Ag,、,Au,不放电，形成阳极泥,(,可从阳极泥中提纯,Ag,、,Au),；电解质溶液中,c,(Cu,2,),会不断减小，应定期更换电解质溶液。,【,典例,3】,(2013,重庆名校联考,),有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示,(,电极未标出,),：,回答下列有关问题：,(1),电解池的阴极反应式为,_,。,(2),通入空气的电极为,_,，,燃料电池中阳离子的移动方向,_(,填,“,从左向右,”,或,“,从右向左,”,),。,(3),电解池中产生,2 mol Cl,2,，理论上燃料电池中消耗,_mol O,2,。,(4),a,、,b,、,c,的大小关系为：,_,。,解析,(2),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；,(3),产生,2 mol Cl,2,，转移,4 mol,电子，所以消耗氧气,1 mol,；,(4),阴极产生的,a,%,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氧根离子，所以负极出来的氢氧化钠溶液浓度减小，所以,c,a,b,。,答案,(1)2H,2e,=H,2,或,2H,2,O,2e,=H,2,2OH,(2),正极从左向右,(3)1,(4),c,a,b,A,石墨电极上产生氢气,B,铜电极发生还原反应,C,铜电极接直流电源的负极,D,当有,0.1 mol,电子转移时，有,0.1 mol Cu,2,O,生成,解析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，水中的氢离子发生还原反应。石墨为阴极，铜为阳极。,H,在阴极反应：,2H,2e,=H,2,，,A,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,OH,的强，故铜极发生氧化反应。,B,选项错误；铜为阳极，铜极与直流电源正极相接，,C,选项错误；根据电解方程式知，铜由,0,价升至,1,价，故生成,0.1 mol Cu,2,O,必转移,0.2 mol,电子，,D,选项错误。,答案,A,必考点,47,金属腐蚀与防护,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：活动性差别越大，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，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,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,【,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序是,(,),。,A,B,C,D,思维引入弄清原电池、电解池失电子规律。,解析,中,Fe,放置在海水中，形成了无数微小的原电池，发生电化学腐蚀。,均构成了原电池。,中,Fe,的活动性强于,Sn,，,Fe,作负极被腐蚀；,中,Zn,的活动性比,Fe,强，,Zn,作负极被腐蚀，而,Fe,被保护；,形成电解池，其中,中,Fe,作阳极被腐蚀而,中,Fe,作阴极，,Cu,被腐蚀，,Fe,被保护。因此,Fe,被腐蚀由快到慢的顺序为,。答案为,A,。,答案,A,1.,牺牲阳极的阴极保护法,在被保护的钢铁设备,(,如海水中的闸门、地下的天然气管道等,),上连接或直接安装若干锌块，使锌、铁形成原电池，锌作阳极，从而保护了钢铁免受腐蚀。,2.,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的钢铁设备作为阴极,(,接电源负极,),，用惰性电极作为阳极,(,接电源正极,),，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，抑制钢铁设备失去电子，起到保护的作用。,金属的两大防腐方法,【,应用,4】,(2013,潮州检测,),下列关于各装置图的叙述中，不正确的是,(,),。,A,用装置,精炼铜，则,a,极为粗铜，电解质为,CuSO,4,溶液,B,装置,的总反应是：,Cu,2Fe,3,=Cu,2,2Fe,2,C,装置,中钢闸门应与外接电源的负极相连,D,装置,中的铁钉几乎不被腐蚀,解析精炼铜时，粗铜为阳极，由电流方向知,a,极为阳极，,A,正确；装置,为原电池，,Fe,作负极，铜为正极，总反应是：,Fe,2Fe,3,=3Fe,2,，,B,错误；在电解池中，铁被保护，则应与外接电源的负极相连，,C,正确；装置,中，铁遇浓硫酸,“,钝化,”,，,D,正确。,答案,B,两看：一看,“,电极材料,”,：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电子被氧化，而不考虑溶液中阴离子放电的难易。,再看,“,离子放电的难易,”,：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。,4,二次电池放电时体现原电池原理，充电时体现电解池原理。,5,电解池阳极阴离子的放电顺序,(,失电子由易到难,),为,S,2,I,Br,Cl,OH,含氧酸根；阴极阳离子的放电顺序,(,得电子由易到难,),为,Ag,Fe,3,Cu,2,H,Fe,2,Zn,2,。,答案,D,Hold,住考向,考向,1,电解原理的分析,5,年,8,考,考向,2,电解原理的应用及计算,5,年,9,考,考向,3,金属腐蚀与防护,5,年,6,考,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点。由于电解原理在工业上的应用更加广泛，预测,2014,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。,角度,1.,原理分析,1,(2012,安徽理综卷，,11),某兴趣小组设计如图所示的微型实验装置。实验时，先断开,K,2,，闭合,K,1,，两极均有气泡产生；一段时间后，断开,K,1,，闭合,K,2,，发现电流表,A,指针偏转。下列有关描述正确的是,(,),。,答案,D,2,(2012,浙江理综，,10),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：,答案,D,角度,2.,规律应用,3,(2012,海南化学，,3),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,(,),。,A,HCl,、,CuCl,2,、,Ba(OH),2,B,NaOH,、,CuSO,4,、,H,2,SO,4,C,NaOH,、,H,2,SO,4,、,Ba(OH),2,D,NaBr,、,H,2,SO,4,、,Ba(OH),2,解析,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、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。,答案,C,4,(2011,大纲全国，,10),用石墨做电极电解,CuSO,4,溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的,(,),。,A,CuSO,4,B,H,2,O,C,CuO D,CuSO,4,5H,2,O,答案,C,1,(2011,山东理综，,15),以,KCl,和,ZnCl,2,混合液为电镀液在铁制品上镀锌，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应速率,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,2,(2011,北京理综，,26,节选,),氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。,(1),溶液,A,的溶质是,_,。,(2),电解饱和食盐水的离子方程式是,_,。,(3),电解时用盐酸控制阳极区溶液的,pH,在,2,3,。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：,_,_,。,3,2012,重庆理综，,29(,节选,),人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示。,(1),电源的负极为,_(,填,“,A,”,或,“,B,”,),。,(2),阳极室中发生的反应依次为,_,、,_,。,(3),电解结束后，阴极室溶液的,pH,与电解前相比将,_,；若两极共收集到气体,13.44 L(,标准状况,),，则除去的尿素为,_g(,忽略气体的溶解,),。,解析根据电解池中的电极产物,H,2,和,Cl,2,可以判断出,A,为电源的正极，,B,为电源的负极，故阳极室中发生的反应依次为：,2Cl,2e,=Cl,2,，,CO(NH,2,),2,3Cl,2,H,2,O=N,2,CO,2,6HCl,；,阴极反应为：,2H,2,O,2e,=2OH,H,2,(,或,2H,2e,=H,2,),根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的,OH,、,H,的数目相等，阳极室中反应产生的,H,通过质子交换膜进入阴极室与,OH,恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的,pH,不变；,答案,(1)B,(2)2Cl,2e,=Cl,2,CO(NH,2,),2,3Cl,2,H,2,O=N,2,CO,2,6HCl,(3),不变,7.2,1,(2012,山东理综，,13),下列与金属腐蚀有关的说法正确的是,(,),。,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，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，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,MnO,2,性质无关，,MnO,2,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,2,(2012,海南，,10),下列叙述错误的是,(,),。,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,【,常见考点,】,电解池的工作原理及应用是电化学的重要内容，有关电解时电解质溶液的变化、电极产物的判断、溶液,pH,的变化等内容都是每年高考命题的热点内容，涉及电解原理与工业生产密切联系的氯碱工业、电解精炼、电解法处理污水等内容成为高考考查的重点。,【,探究方向,】,(1),电解原理及产物判断的实验探究。,(2),电浮选凝聚法处理污水的实验探究。,(3),工农业生产方面的实验探究。,【,常考题型,】,简答题,【,样题,1】,污水处理,电浮选凝聚法是工业上采用的一种处理污水的方法，实验过程中，污水的,pH,始终保持在,5.0,到,6.0,之间。如图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源一段时间后，在,A,电极附近有深色物质产生，在,B,电极附近有气泡产生。气泡可将污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去,(,或撇掉,),浮渣层，即起到了浮选净化作用。试根据以上实验现象以及图示回答下列问题：,(1),电解池的电极,A,、,B,分别为,_,极和,_,极。,(2)B,电极材料的物质,X,的名称可以是,_,。,(3),因深色物质具有,_,性，因而可以将水中的污物沉积下来。,(4),阳极的电极反应式为,_,、,2H,2,O,4e,=4H,O,2,；阳极区生成深色物质的离子方程式是,_,。,(5),若污水导电性不良时，可以加入适量,_,溶液,(,写某盐的化学式,),。,解析根据实验现象，,A,极附近产生了具有吸附作用的,Fe(OH),3,，所以,A,极与电源正极相连为阳极，,Fe,失去电子变为,Fe,2,，同时,A,极附近的水电离产生的,OH,也失去电子产生,O,2,：,2H,2,O,4e,=4H,O,2,，产生的,O,2,将,Fe,2,氧化为,Fe,3,而形成,Fe(OH),3,胶体：,4Fe,2,O,2,10H,2,O=4Fe(OH),3,(,胶体,),8H,。溶液中的,H,在,B,极获得电子产生,H,2,：,2H,2e,=H,2,，,X,电极选择能导电的,Cu,、,Al,、石墨均可。若污水导电性不良时，说明溶液中离子浓度较小，加入,Na,2,SO,4,、,KNO,3,等盐类即可增强其导电性。,答案,(1),阳阴,(2),石墨,(,其他合理答案也可,),(3),吸附,(4)2Fe,4e,=2Fe,2,4Fe,2,O,2,10H,2,O=4Fe(OH),3,(,胶体,),8H,(5)Na,2,SO,4,、,KNO,3,等,【,样题,2】,工农业生产,铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。请回答：,(1),配制实验用的溶液。要配制,200 mL,密度为,1.2 g,cm,3,的溶质质量分数为,16%,的,NaOH,溶液，需要称取,_g NaOH,固体。,(2),把铝片浸入热的,16% NaOH,溶液中约半分钟洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜的离子方程式,_,。,(3),按下图组装好仪器，接通开关,K,，通电约,25 min,。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式。,阳极,_,；,阴极,_,。,(4),断开电路，取出铝片，用,1%,稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式,_,_,。,解析,(1),m,NaOH(aq),V,200 mL,1.2 g,cm,3,240 g,，,m,(NaOH),m,NaOH(aq),w,240 g,16%,38.4 g,。,(2),铝片表面的氧化膜为,Al,2,O,3,，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成四羟基合铝酸盐和水。,(3),阳极是,Al,失去电子，与,H,2,O,共同作用转化成,Al,2,O,3,；阴极是电解质溶液中的,H,得到电子而转化成,H,2,。,(4)NH,3,H,2,O,属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。,