高考化学新一轮总复习（考点突破+题型透析+实验探究+学科方法）63 电解池金属的腐蚀与防护课件

第六章 化学反应与能量第三讲第三讲电解池金属的腐蚀与防护电解池金属的腐蚀与防护考点一电解的原理1电解定义 在_ 和_的过程。2能量转化形式 _转化为_。考点突破 实验探究电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应还原反应电能化学能高考演练 课时训练 考点一电解的原理3电解池(1)构成条件 有与_相连的两个电极。 _(或_)。 形成_。考点突破 实验探究电源电解质溶液熔融盐闭合回路高考演练 课时训练 考点一电解的原理3电解池(2)电极名称及电极反应式(如图)考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点一电解的原理3电解池(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_。考点突破 实验探究负极阴极阳极正极阴极阳极高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(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。高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究注意阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究注意最常用、最重要的放电顺序是：阳极，ClOH；阴极：AgCu2H。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究注意电解水溶液时，KAl3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序高考演练 课时训练 考点一电解的原理4分析电解过程的思维程序考点突破 实验探究(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。高考演练 课时训练 1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)考点突破 实验探究考点一电解的原理电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4H4e=2H2水2H2O= O22H2增大减小加H2O电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原强碱(如NaOH)阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4H4e=2H2水2H2O=O22H2增大 增大加H2O电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4H4e=2H2水2H2O=O22H2增大 不变加H2O电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原无氧酸(如HCl) ，除HF外阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2酸2HCl=Cl2H2减小 增大通入HCl气体电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极：2Cl2e=Cl2阴极：Cu22e=Cu盐CuCl2=CuCl2减小 加CuCl2电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2水和盐2Cl2H2O =Cl2H22OH生成新电解质增大通入HCl气体电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：4OH4e=O22H2O阴极：2Cu24e=2Cu水和盐2Cu22H2O =2CuO24H生成新电解质减小加CuO或CuCO3电解高考演练 课时训练 放H2生碱型的实质是水电离出的H放电，破坏了水的电离平衡，使OH浓度增大，放O2生酸型的实质是水电离出的OH放电，破坏了水的电离平衡，使H浓度增大。2.电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？考点突破 实验探究考点一电解的原理高考演练 课时训练 3正误判断(1)电解是将电能转化为化学能。()(2)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化。()(3)电解池的阳极和原电池的正极都发生氧化反应。()(4)使用惰性电极电解后的NaCl溶液复原，可以滴加盐酸。()(5)使用惰性电极电解后的CuSO4溶液复原，可以加入Cu(OH)2固体。()(6)电解NaCl溶液的阳极反应一定是2Cl2e=Cl2。()考点突破 实验探究考点一电解的原理高考演练 课时训练 4(1)用惰性电极电解，若要使电解后的溶液复原，应怎样操作？ (2)在框图推断中若出现“AH2O=BCD”的模式，则A一般可能为什么物质？考点突破 实验探究考点一电解的原理CuSO4、NaCl(KCl)或AgNO3，要视其他条件而定。用惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，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形成的化合物。电解高考演练 课时训练 题组一电解原理和电解规律的考查 1(2014东城模拟)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是() A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性体 Ca电极附近呈红色， b电极附近呈蓝色 Da电极附近呈蓝色， b电极附近呈红色解析：考点突破 SO42-、OH移向b极，在b极OH放电，产生O2，b极附近c(H)c(OH)，石蕊试液变红。Na、H移向a极，在a极H放电产生H2，a极附近c(OH)c(H)，石蕊试液变蓝。实验探究考点一电解的原理高考演练 课时训练 解析： 所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B均错。题组一电解原理和电解规律的考查 1(2014东城模拟)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是() A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性体 Ca电极附近呈红色， b电极附近呈蓝色 Da电极附近呈蓝色， b电极附近呈红色D考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O2e=H22OH，相应的2Cu2OH2e=Cu2OH2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。题组一电解原理和电解规律的考查 2. (2014衡水模拟)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2CuH2O=Cu2OH2。下列说法正确的是() 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 Cu2O生成A电解考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 该电解槽的两极均为惰性电极(Pt)，在一定条件下通电，发现左侧溶液变蓝色，说明发生电极反应：2I2e=I2，由淀粉溶液遇单质碘显蓝色可知，左侧为阳极，右侧为阴极，阴极上溶液中的H得电子发生还原反应，电极反应为2H2O2e=H22OH(或2H2e=H2)，A项正确。题组二电极反应式、电解总方程式的书写3(2013高考浙江卷)电解装置如右图所示，电解槽内装有KI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，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO3-5I3H2O，下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3-C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2O =KIO33H2D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电解考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 阴极周围溶液中产生的OH经阴离子交换膜移向左侧，并与左侧电极上产生的I2发生反应：3I26OH=IO3-5I3H2O，一段时间后，蓝色逐渐变浅，电解结束时，左侧溶液中的IO经阴离子交换膜进入右侧溶液，B项正确。题组二电极反应式、电解总方程式的书写3(2014高考浙江卷)电解装置如右图所示，电解槽内装有KI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，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO3-5I3H2O，下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3-C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2O =KIO33H2D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电解考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 结合阴、阳极发生的反应及I2与OH的反应可知，电解槽内总反应为 I3H2O=IO3-3H2，C项正确。题组二电极反应式、电解总方程式的书写3(2014高考浙江卷)电解装置如右图所示，电解槽内装有KI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，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO3-5I3H2O，下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3-C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2O =KIO33H2D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电解电解考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内总反应为2I2H2O =I2H22OH，D项错。题组二电极反应式、电解总方程式的书写3(2014高考浙江卷)电解装置如右图所示，电解槽内装有KI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，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO3-5I3H2O，下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO3-C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2O =KIO33H2D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D电解电解考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 由于电解质溶液为中性，故发生吸氧腐蚀，D项正确；铁为负极，发生的反应为Fe2e=Fe2，B项错误；正极为碳，电极反应为O24e2H2O=4OH，即碳附近溶液显碱性，先变红，C项错误；在整个反应过程中没有气体生成，因此A项错误。题组二电极反应式、电解总方程式的书写4(2014杭州市第一次高考科目教学质量检测)图中实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是()A食盐水中有气泡逸出B铁表面的反应为Fe3e=Fe3C红色首先在食盐水滴的中心出现D该实验研究的是金属的吸氧腐蚀D考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 图甲为原电池，电极分别为铜和银，由于铜比银活泼，铜为负极，银为正极，反应为Cu2Ag=Cu22Ag，正确；图乙中K1闭合时和图甲是一样的装置，错，K2闭合时为电解池，Cu为阳极，发生氧化反应，Ag得电子从溶液中析出，正确。题组二电极反应式、电解总方程式的书写5(2014西安高三质检)根据图甲、乙，可判断出下列离子方程式书写正确的是()图甲：Cu2(aq)2Ag(s)=2Ag(aq)Cu(s)图甲：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)图乙中K1闭合，K2断开：Cu2(aq)2Ag(s)=2Ag(aq)Cu(s)图乙中K1断开，K2闭合：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)AB C DD考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 1电解方程式的书写步骤 以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。 第一步：明确溶液中存在哪些离子。 阳离子：Cu2、H；阴离子：OH、SO42-。考点突破 实验探究考点一电解的原理高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1电解方程式的书写步骤 以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。 第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。 阴极：Cu2H；阳极：OHSO42-。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理1电解方程式的书写步骤 以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。 根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式： 2CuSO42H2O=2CuO22H2SO4。电解高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理2规避电解池中方程式书写的3个易失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。(3)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。高考演练 课时训练 解析： 用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：2Cu24e=2Cu，阳极：4OH4e=O22H2O。当有1103 mol的OH放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1.0103 mol，则在阴极上析出32 mg Cu。题组三电解的有关计算6(2014开封模拟)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1103 mol的OH放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是()A阳极上析出3.6 mL O2(标准状况)B阴极上析出32 mg CuC阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)D阳极和阴极质量都无变化B考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，阴极先后发生两个反应：Cu22e=Cu，2H2e=H2。题组三电解的有关计算7(2014绍兴质检)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中c(H)为0.2 molL1考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 从收集到O2为2.24 L这个事实可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子，而在生成2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子，所以Cu2共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol电子，题组三电解的有关计算7(2014绍兴质检)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中c(H)为0.2 molL1考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 电解前Cu2的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(K)2c(Cu2)c(NO3-)，c(K)c(H)c(NO3-)，题组三电解的有关计算7(2014绍兴质检)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中c(H)为0.2 molL1考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 不难算出：电解前c(K)0.2 molL1，电解后c(H)0.4 molL1。题组三电解的有关计算7(2014绍兴质检)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中c(H)为0.2 molL1A考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 8(2014湖北联考)如图为相互串联的甲乙两电解池。考点一电解的原理考点突破 实验探究题组三电解的有关计算高考演练 课时训练 试回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A是_极，材料是_，电极反应为_，B是_极，材料是_，主要电极反应为_，电解质溶液为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈_色。(3)若甲池中阴极增重12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_。若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_，pH为_。考点一电解的原理考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点一电解的原理考点突破 实验探究解析：(1)甲为粗铜精炼装置，A是阴极，材料为纯铜，电极反应为Cu22e=Cu，B是阳极，材料为粗铜，主要电极反应为Cu2e=Cu2，电解质溶液为CuSO4或CuCl2溶液。(2)乙池也为电解池装置，其中铁作阴极，H放电，相当于生成了OH，使酚酞试液变红色。高考演练 课时训练 考点一电解的原理考点突破 实验探究解析： (3)若甲池阴极增重12.8 g，即生成了0.2 mol 纯铜，转移了0.4 mol 电子，根据串联电路中转移电子数相等，由乙池中阳极上发生的反应2Cl2e=Cl2知，产生0.2 mol Cl2，标准状况下体积为4.48 L；由阴极上的电极反应2H2e=H2知，溶液中剩余0.4 mol OH，若乙池中剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为1.0 molL1，pH为14。高考演练 课时训练 考点一电解的原理考点突破 实验探究答案：(1)阴纯铜Cu22e=Cu阳粗铜Cu2e=Cu2CuSO4(其它合理也可以)(2)红(3)4.48 L1.0 molL114高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理电解相关计算方法技巧(1)根据电子守恒计算 用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理电解相关计算方法技巧(2)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理电解相关计算方法技巧(3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理电解相关计算方法技巧如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：4e2Cl2(Br2、I2)O22H22Cu4Ag-Mn4 阴极产物(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，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。阳极产物 高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点一电解的原理电解相关计算方法技巧如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：4e2Cl2(Br2、I2)O22H22Cu4Ag-Mn4 阴极产物提示：在电化学计算中，还常利用QIt 和Qn(e)NA1.601019C来计算电路中通过的电量。阳极产物 高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用1电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式：2Cl2e=Cl2(_反应) 阴极反应式：2H2e=H2(_反应)考点突破 实验探究氧化还原高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用1电解饱和食盐水 (2)总反应方程式： 2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2 离子反应方程式：2Cl2H2O=2OHH2Cl2 (3)应用：氯碱工业制_、 _和_ 。考点突破 实验探究烧碱氯气氢气电解电解高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用2电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作_极，镀层金属银作_极。(2)电解质溶液是_ 。(3)电极反应：阳极：Age=Ag；阴极：Age=Ag。(4)特点： _极溶解， _极沉积，电镀液的浓度_ 。考点突破 实验探究阴阳AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液阳阴不变高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用3电解精炼铜(1)电极材料：阳极为_；阴极为_。(2)电解质溶液：含Cu2的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、 Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2；阴极：Cu22e=Cu。考点突破 实验探究粗铜纯铜高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用4电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶炼钠2NaCl(熔融)=2NaCl2电极反应：阳极：2Cl2e=Cl2；阴极：2Na2e=2Na。考点突破 实验探究电解高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用4电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。(2)冶炼铝2Al2O3(熔融)=4Al3O2电极反应：阳极：6O212e=3O2；阴极：4Al312e=4Al。考点突破 实验探究电解高考演练 课时训练 1氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？考点突破 实验探究考点二电解原理的应用防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究2电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？考点二电解原理的应用粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究3连一连(a)原电池负极(b)原电池正极(1)氧化反应(c)电解池阳极(d)电镀池镀件(e)氯碱工业生成H2的电极 (2)还原反应(f)电解精炼的粗铜考点二电解原理的应用高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用1(2014金考卷)使用氯化钠作原料可以得到多种产品。(1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是_(忽略反应前后溶液体积的变化)。题组原电池原理的应用考点突破 实验探究n(H2)n(Cl2)0.005 mol，参加反应的n(NaCl)0.01 mol，说明NaCl恰好电解完毕，溶液变为NaOH溶液，n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol，c(NaOH)0.1 molL1。0.1 molL1高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_。Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用考点突破 实验探究 电解饱和氯化钠溶液的总反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，题目要求使Cl2被完全吸收，则氯气必须在下部的电极上产生，下部的电极是阳极，推出b为电源的正极，另一极为负极a。生成的Cl2与阴极区产生的NaOH反应： Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，则消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_。Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl考点突破 实验探究B高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是_(用元素符号表示)，总的反应式是_。考点突破 实验探究 题目要求通过电解法制取Fe(OH)2，电解质溶液是NaCl溶液，必须通过电极反应产生Fe2和OH。根据电极发生反应的特点，选择铁作阳极，铁发生氧化反应产生Fe2；高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是_(用元素符号表示)，总的反应式是_。考点突破 实验探究 溶液中的阳离子Na、H向阴极移动，根据放电顺序，阴极H放电产生氢气，H来源水的电离，反应式2H2O2e=H22OH。高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是_(用元素符号表示)，总的反应式是_。考点突破 实验探究 在电场作用下，阳极产生的Fe2与阴极产生的OH在定向移动的过程中相遇，发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀。将阳极反应式、阴极反应式叠加得到总的反应式： Fe2H2O=Fe(OH)2H2。电解Fe2H2O=Fe(OH)2H2电解Fe高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用2(2014东城质检)工业上处理含Cr2O的酸性工业废水采用以下方法：往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；用铁作电极进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀生成；过滤后回收沉淀，废水达到排放标准。试回答下列问题：(1)写出电解时的电极反应式，阳极：_，阴极：_。(2)写出Cr2O72-转变为Cr3的离子方程式_。(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3是怎样产生的？_。(4)能否将铁电极改为石墨电极？为什么？ _。题组原电池原理的应用考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用 解析：用铁作电极电解食盐溶液，阴极上发生反应：2H2e=H2，在阳极上发生反应：Fe2e=Fe2(绝不是2Cl2e=Cl2，因为Cl失去电子的能力远没有Fe失去电子的能力强)，在溶液中消耗H，产生了OH，同时在阳极上产生大量的Fe2。Fe2与Cr2O72-在酸性溶液中发生氧化还原反应，生成了Fe3和Cr3。由于在电解及Cr2O被还原的反应过程中消耗了大量的H，即产生了大量的OH，OH与Fe3、Cr3反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3，经过过滤后将废水中Cr(OH)3除去若将铁电极改为石墨电极，则电解时阳极上的电极反应为：2Cl2e=Cl2，而不再是Fe2e=Fe2。由于没有Fe2生成，无法将Cr2O72-还原为Cr3，也无法将进行后续的反应。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)Cr2O72-6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)因H放电以及反应中c(H)下降促进水电离；c(OH)增大，OH与Fe3和Cr3结合成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀(4)不能；因为用石墨作电极，阳极产生Cl2，得不到Fe2；缺少还原剂，不能使Cr2O72-转变成Cr3最终变成Cr(OH)3而除去考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用3(2014汉中模拟)如图所示是典型氯碱工业的关键设备离子交换膜电解槽，该电解槽的特点是用离子交换膜将槽分隔为左右两室，它能够阻止一些物质通过，也能允许一些物质通过。下列有关说法正确的是() A离子交换膜的特点是允许气体分子通过，而不允许阴离子通过B图中X是指氧气C电解槽右室的电极反应式为2H2e=H2D电解槽左室也称为阴极室题组原电池原理的应用考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点二电解原理的应用解析：选C。这是一种阳离子交换膜电解槽，其隔膜的特点是只允许阳离子通过，而不允许阴离子及气体分子通过；槽的左室是阳极室，电极反应式为：2Cl2e=Cl2，右室是阴极室，电极反应式为：2H2e=H2。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究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有微弱氧化氧化电化学高考演练 课时训练 考点三金属的腐蚀与防护(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀:以钢铁的腐蚀为例进行分析：考点突破 实验探究类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2O4e=4OH总反应式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2联系更普遍水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性吸氧腐蚀铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈)(3x)H2O。高考演练 课时训练 考点三金属的腐蚀与防护3金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理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电解原理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。考点突破 实验探究负极正极阴极阳极高考演练 课时训练 下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是()考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护选项方法对相应方法的描述A改变金属内部的组成结构此法实际上是将金属制成合金，增强抗腐蚀能力B在金属表面覆盖保护层保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用C外加电流的阴极保护法接外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极D牺牲阳极的阴极保护法构成原电池，被保护的金属作正极如果镀层金属比被保护的金属活泼，破损后可构成原电池，仍然能在一定程度上保护金属，B错误。B高考演练 课时训练 解析： 是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式：负极Fe2e=Fe2，正极2H2OO24e=4OH。均为原电池，题组一金属腐蚀快慢的比较1(2014浙江名校联考)如图所示，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() ABC D考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别大于Fe和Sn的，故FeCu原电池中Fe被腐蚀的较快。题组一金属腐蚀快慢的比较考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究1(2014浙江名校联考)如图所示，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() ABC D高考演练 课时训练 解析： 是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。题组一金属腐蚀快慢的比较1(2014浙江名校联考)如图所示，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() ABC D考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。题组一金属腐蚀快慢的比较1(2014浙江名校联考)如图所示，各烧杯盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为() ABC D考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究C高考演练 课时训练 解析： A中，食醋作电解质溶液，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；题组一金属腐蚀快慢的比较2相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是()考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： B中，食盐水作电解质溶液，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；题组一金属腐蚀快慢的比较2相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是()考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀； D中，酸雨作电解质溶液，铁铆钉和铜板分别作负极、正极，形成原电池。题组一金属腐蚀快慢的比较2相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是()考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究C高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护 金属腐蚀既受到其组成的影响，又受到外界因素的影响。通常金属腐蚀遵循以下规律。 (1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率是： 电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护 金属腐蚀既受到其组成的影响，又受到外界因素的影响。通常金属腐蚀遵循以下规律。 (2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀金属在非电解质溶液中的腐蚀；金属在强电解质溶液中的腐蚀金属在弱电解质溶液中的腐蚀。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护 金属腐蚀既受到其组成的影响，又受到外界因素的影响。通常金属腐蚀遵循以下规律。(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。 (4)由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。高考演练 课时训练 解析： A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，中的负极反应为Zn2e=Zn2。题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查3结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： C项，中的正极反应为2H2e=H2。D项，由于中负极反应产生Zn2，不会与K3Fe(CN)6溶液作用产生蓝色沉淀。题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查3结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究A高考演练 课时训练 解析： 该题思考的切入点是铁锌NaCl溶液构成原电池，由于溶液显中性，锌又比铁活泼，只能是锌作负极，铁作正极，在负极上发生Zn2e=Zn2，正极：O22H2O4e=4OH，题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查4某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是()AB中导气管产生气泡BB中导气管里形成一段水柱C金属片剪口变红D锌被腐蚀考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 所以在A中由于其中的氧气作氧化剂而使锥形瓶内气体的量减小，导致B中的水沿导气管进入而使导气管里形成一段水柱，同时锌被腐蚀，题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查4某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是()AB中导气管产生气泡BB中导气管里形成一段水柱C金属片剪口变红D锌被腐蚀考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究高考演练 课时训练 解析： 金属片上由于O2得到电子，使金属片剪口处溶液c(OH)增大，使得溶液显碱性，遇到酚酞试液而变红，故综合以上选A。题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查4某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是()AB中导气管产生气泡BB中导气管里形成一段水柱C金属片剪口变红D锌被腐蚀考点三金属的腐蚀与防护考点突破 实验探究A高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护要点提取1熟记2个概念(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护要点提取2把握电解池的2个电极的判断(1)阳极：与电源正极相连，发生氧化反应。(2)阴极：与电源负极相连，发生还原反应。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护要点提取3牢记电解过程中两极的放电顺序(1)阳极 ：活性电极（Fe、Cu、Ag）：电极材料失电子惰性电极（Pt、Au、石墨）：S2IBrClOH含氧酸根(2)阴极：AgFe3Cu2HFe2Zn2高考演练 课时训练 考点突破 实验探究考点三金属的腐蚀与防护要点提取4正确书写2种电化学腐蚀中的正极反应(1)析氢腐蚀(强酸性条件)：2H2e=H2。(2)吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件)：O22H2O4e=4OH。高考演练 课时训练 考点突破 实验探究高考演练 课时训练 电解原理的实验综合探究考点突破 实验探究【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。高考演练 课时训练 电解原理的实验综合探究考点突破 实验探究【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。高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究 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至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：考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究 (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_、2H2O4e=4HO2；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)。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究解析：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Fe2，同时A极附近的水电离产生的OH也失去电子产生O2：2H2O4e=4HO2 ，产生的O2将Fe2氧化为Fe3而形成Fe(OH)3胶体：4Fe2O210H2O=4Fe(OH)3(胶体)8H。溶液中的H在B极获得电子产生H2：2H2e=H2，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Na2SO4、KNO3等盐类即可增强其导电性。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究 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 gcm3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_。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究 (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_。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究解析：(1)mNaOH(aq)V200 mL1.2 gcm3240 g，m(NaOH)mNaOH(aq)w240 g16%38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是Al失去电子，与H2O共同作用转化成Al2O3；阴极是电解质溶液中的H得到电子而转化成H2。(4)NH3H2O属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究答案：(1)38.4(2)Al2O32OH=2AlO2 H2O(3)2Al3H2O6e=Al2O36H 6H6e=3H2(4)NH3H2OH=NH4+H2O考点突破 实验探究高考演练 课时训练 实验 探究学科 方法首页 尾页上页下页电解原理的实验综合探究答案：(1)阳阴(2)石墨(其他合理答案也可)(3)吸附(4)2Fe4e=2Fe2 4Fe2O210H2O=4Fe(OH)3(胶体)8H(5)Na2SO4、KNO3等考点突破 实验探究高考演练 课时训练