高考化学总复习 第9章 第2节 电解池 金属的腐蚀与防护精品课件 新人教版 .ppt

抓住3个基础知识点 掌握3个核心考点 高效训练6道题 解题指导 课时限时检测 第二节电解池金属的腐蚀与防护 考纲定位 1 了解电解池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方程式 2 了解金属发生电化学腐蚀的原因 金属腐蚀的危害 防止金属腐蚀的措施 知识点一电解原理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 的过程 在此过程中 电能转化为 能 2 电解池 1 概念 电解池是将 的装置 2 电解池的构成条件 有外接电源 有与 相连的两个电极 形成闭合回路 抓住3个基础知识点 氧化还原反应 化学 电能转化为化学能 电源 3 电解池中电子和离子的移动 电子 从电源 流出后 流向电解池 从电解池的 流向电源的正极 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 阴极 阳极 巩固练习 1 下列关于电解的叙述是否正确 填 或 1 电解是把电能转变成化学能 2 电解质溶液导电是化学变化 金属导电是物理变化 3 某些不能自发进行的氧化还原反应 通过电解可以实现 4 任何水溶液电解时 必将导致氧化还原反应 答案 1 2 3 4 答案 阴负cu2 cu还原zncoh 失o2氧化 知识点二电解原理的应用1 氯碱工业制烧碱 氯气和氢气 2 电镀电镀是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方法 也用在金属的精炼上 如电镀铜或电解精炼铜含锌 铁等杂质时 3 电冶金冶炼钠 钙 镁 铝等活泼金属 必须用电解法 如电解熔融氯化钠得到钠时 小提醒 1 电镀铜时 电解质溶液中c cu2 不变 电解精炼铜时 电解质溶液中c cu2 减小 2 电解精炼铜时 粗铜中的ag au等不反应 沉在电解池底部形成阳极泥 3 电解mgcl2冶炼镁 而不能电解mgo冶炼镁 因mgo的熔点很高 电解al2o3冶炼铝 而不能电解alcl3冶炼铝 因alcl3是共价化合物 其在熔融态不导电 5 需用硫酸铜溶液为电镀液 6 需用硝酸银溶液为电镀液 7 电镀过程中电镀液的浓度不变 8 阳极反应为ag e ag 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 知识点三金属的腐蚀与防护1 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 无 原电池 有 2 钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 酸性较强 酸性很弱或呈中性 fe 2e fe2 2h 2e h2 2h2o o2 4e 4oh fe2 2oh fe oh 2 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 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 利用 原理 是作保护材料的金属 不活泼金属是被保护的金属设备 外加电流的阴极保护法 利用 原理 是被保护的金属设备 是惰性电极 2 其他方法 改变金属内部结构 如制成合金 使金属与空气 水等物质隔离 如电镀 喷油漆等 原电池 活泼金属 电解 阴极 阳极 巩固练习 4 如图所示 甲 乙两试管中各放一枚铁钉 甲试管中为nh4cl溶液 乙试管中为nacl溶液 数天后导管中观察到的现象是 甲中正极反应为 乙中正极反应为 试管中残留气体平均相对分子质量的变化为 甲 乙 填 增大 减小 或 不变 答案 导管中液面左低右高4h 4e 2h2 2h2o o2 4e 4oh 减小减小 考点一 061 电解原理及其电解方程式书写 掌握3个核心考点 一 电解时电极产物的判断 关键提醒电解时离子放电顺序判断的思路 1 首先判断阴 阳极 分析电极材料 判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电 阳极为金属活性电极时 电极材料放电 2 再分析溶液中的离子种类 根据离子放电顺序 分析电极反应 并判断电极产物 写出电极反应式 1个示范例 答案 d 考向预测1电解原理1 2013 北京高考 用石墨电极电解cucl2溶液 见右图 下列分析正确的是 a a端是直流电源的负极b 通电使cucl2发生电离c 阳极上发生的反应 cu2 2e cud 通电一段时间后 在阴极附近观察到黄绿色气体 2个预测练 答案 a 解析 以cuso4溶液为电解质溶液电解精炼铜时 粗铜作阳极 发生氧化反应 精铜作阴极 cu2 发生还原反应 较活泼金属 al zn cu 在阳极被氧化 不活泼金属 au pt ag 在阳极附近沉积 形成阳极泥 电解质溶液中cu2 向阴极移动 电解过程中 电能转化为化学能和热能 答案 bd 考点二 062 电解规律及有关计算 一 电解类型比较 二 电解计算1 计算类型电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面 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 2 计算方法 1 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 其依据是电路中转移的电子数相等 2 根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式计算 关键提醒 1 若阴极为h 放电 则阴极区c oh 增大 若阳极为oh 放电 则阳极区c h 增大 若阴极 阳极同时有h oh 放电 相当于电解水 电解质溶液浓度增大 2 用惰性电极电解电解质溶液时 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的化合物 3 电解过程中产生的h 或oh 其物质的量等于转移电子的物质的量 2013 山东师大附中月考 a b c三种强电解质 它们在水中电离出的离子如下表所示 1个示范例 1 m为直流电源的 极 b电极上发生的电极反应为 2 计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为 3 写出乙烧杯中的总反应的离子方程式 4 要使丙烧杯中的c溶液恢复到原来的状态 需要进行的操作是 写出要加入的物质和质量 2个预测练 答案 a 考点三 063 金属的腐蚀和防护 一 金属腐蚀快慢比较1 在同一电解质溶液中 金属腐蚀的快慢是 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 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 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 二 金属的防护1 一般防护 1 改变金属内部结构 如制成合金 2 使金属与空气 水解物质隔离 如电镀 喷油漆等 2 电化学防护 1 牺牲阳极的阴极保护法 原电池保护 2 外加电流的阴极保护法 电解保护 1个示范例 解析 a项 插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触 易发生吸氧腐蚀 b项 开关由m改置于n时 zn作负极 cu zn合金作正极 合金受到保护 c项 接通开关形成原电池 zn作负极 zn的腐蚀速率增大 但气体是在pt电极上生成 d项 zn mno2中自放电腐蚀主要是zn发生氧化反应而自放电 答案 b 考向预测1金属腐蚀快慢比较5 下列各装置中fe的腐蚀速度最慢的是 2个预测练 解析 a项中zn比fe活泼 zn失去电子保护fe 牺牲阳极的阴极保护法 b c项fe比cu活泼 形成原电池后 加快了fe的腐蚀 其中b项发生吸氧腐蚀 c项发生析氢腐蚀 d项fe作为阳极 腐蚀速率最快 外加电流的阴极保护法 保护的是zn电极 答案 a 考向预测2金属腐蚀的防护6 下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是 解析 如果镀层金属比保护的金属活泼 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 答案 b 解题指导 电化学原理综合试题的解题指导 1 选修4p83t2 下列关于铜电极的叙述中不正确的是 a 锌铜原电池中铜是正极b 在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极c 用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极d 用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极 解析 电解精炼铜时 用粗铜作阳极 而用纯铜作阴极 答案 d 高效训练6道题 2 1 2012 海南高考 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 cucl2 ba oh 2b naoh cuso4 h2so4c naoh h2so4 ba oh 2d nabr h2so4 ba oh 2 2 2011 大纲全国卷 用石墨作电极电解cuso4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 cuso4b h2oc cuod cuso4 5h2o 答案 1 c 2 c 3 2012 海南高考 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 a b项都是原电池原理 铁与比其活泼性弱的金属或非金属形成原电池 更易腐蚀 正确 电镀时镀件为阴极 c项错误 d项是牺牲阳极的阴极保护法 正确 答案 c 解析 由图可知外围腐蚀速率大于中心腐蚀速率 腐蚀区将逐渐变小 铁锈环逐渐向中心扩展 当水蒸发完时电化学腐蚀结束 所以液滴中na cl 都是随着腐蚀区的减小由b区向a区