高三化学第一轮复习：电解池-金属的电腐蚀与防护人教版

,8,可充电电池放电时作原电池，充电时作电解池，两池的电极反应式正好相反，即电解池的阴极反应式对应于原电池的负极反应的逆反应式，电解池的阳极反应式对应于原电池正极反应的逆反应式，但电解池反应与原电池反应并不是相应的可逆反应。,特别提醒,加水,不变,增大,水,活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4),加水,减小,增大,水,含氧酸(如H2SO4),加水,增大,增大,水,强碱(如NaOH),阴极：4H4e=2H2阳极：4OH4e=2H2OO2,电解水型,电解质溶液复原,pH,电解质浓度,电解对象,电解质溶液,电极反应特点,类型,加氯化铜,减小,电解质,不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2),通入氯化氢气体,增大,减小,电解质,无氧酸(如HCl),电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电,电解电解质型,电解质溶液复原,pH,电解质浓度,电解对象,电解质溶液,电极反应特点,类型,通入氯化氢气体,增大,生成新电解质,电解质和水,活泼金属的无氧酸盐(如NaCl),阴极：H2O放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电,放H2生碱型,电解质溶液复原,pH,电解质浓度,电解对象,电解质溶液,电极反应特点,类型,加氧化铜,减小,生成新电解质,电解质和水,不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4),阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生成酸,放O2生酸型,电解质溶液复原,pH,电解质浓度,电解对象,电解质溶液,电极反应特点,类型,17,特别提醒电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物，例如用惰性电极电解CuSO4，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3，但不能加入Cu（OH）2，因为Cu（OH）2与生成的H2SO4反应后使水量增加。,23,迁移应用2某研究性学习小组进行电化学实验，研究装置如图所示。有关说法不正确的是（）,A.镁为负极B.原电池中碳极的电极反应式为Fe3+e-Fe2+C.电解池中阳极处先变红D.电解池中阴极的电极反应式为2H+2e-H2,24,解析整套电路中无外接电源，因此有一装置是原电池装置，右池两个电极都是惰性电极，不符合原电池的构成条件，可知左池为原电池装置，右池为电解池装置。左池中活泼金属镁作为负极，由于电解液中Fe3+的氧化性强于H+，因此正极上Fe3+先发生还原反应生成Fe2+（在酸性条件下不能生成Fe），选项A和B均正确；电解池中阳极I-先放电生成I2，因此阳极处先观察到溶液呈蓝色，阴极上H+放电，破坏了水的电离平衡，使溶液显碱性，阴极处溶液先变红。答案C,镀层金属铜,粗铜,待镀金属Fe,纯铜,含Cu2的盐溶液,阳极泥,28,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，形成阳极泥。,指点迷津,2Cl2e=Cl22Na2e=2Na,2Cl2e=Cl2Mg22e=Mg,6O212e=3O24Al312e=4Al,43,要点三原电池、电解池、电镀池的比较,44,45,阴离子失电,属失电子阴,极：还原反,46,特别提醒（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。,47,【典例导析3】关于如图所示各装置的叙述中，正确的是（）,48,A.装置是原电池，总反应是：Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+B.装置中，铁作负极，电极反应式为：Fe3+e-Fe2+C.装置通电一段时间后石墨电极附近溶液红褐色加深D.若用装置精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液解析A项Fe比Cu活泼，总反应为Fe+2Fe3+3Fe2+；B项Fe为负极，发生的电极反应为Fe-2e-Fe2+；C项电泳时,Fe（OH）3胶粒带正电移向石墨电极；D项根据电流方向，c极为粗铜，d极为纯铜。答案C,49,规律方法可充电电池可以认为是原电池与电解池的统一体，当电池放电时即为原电池，负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应；电池充电时即为电解池，阴极与直流电源的负极相连，发生还原反应;阳极与直流电源的正极相连,发生氧化反应。,50,迁移应用7如图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是（）,51,A.断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH变大B.断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为：2H+2e-H2C.断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH-4e-O2+2H2OD.断开K1，闭合K2时，OH-向b极移动,52,解析该题为原电池及电解池的综合考查题。当断开K2，闭合K1时为电解池，此时根据电源判断a极为阳极，b极为阴极，相当于电解了水，A项正确；a极的电极反应式为4OH-4e-O2+2H2O,C项正确;当断开K1，闭合K2时，该装置为原电池，a极为正极，电极反应式为：O2+4e-+2H2O4OH-,b极为负极，电极反应式为：2H2+4OH-4e-2H2O，故D项正确；B项错误。答案B,53,迁移应用8如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200mL饱和NaCl溶液。,54,回答下列问题：（1）A极为极（填“正”或“负”），电极材料为，发生（填“氧化”或“还原”）反应。（2）写出乙池的电极反应式：阳极反应式为；阴极反应式为。（3）A电极质量减少0.64g时，此时乙池中电解液的pH为（忽略反应过程中溶液体积的变化）,C电极上产生的气体在标准状况下的体积为L。,55,（4）在实验中，欲从甲池反应后的废液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，简述操作步骤及有关反应原理（用离子方程式表示）。,解析（1）由于B电极质量不变，则A极材料为Cu，B极为正极。（2）乙池电解饱和NaCl溶液，且C为阳极，D为阴极。（3）A极质量减少0.64g，电子转移0.02mol，则乙池产生0.02molOH-，生产0.01molH2。（4）可利用Fe置换出Cu,再用Cl2将Fe2+氧化即可。,56,答案（1）负铜氧化（2）2Cl-2e-Cl22H+2e-H2（3）130.224（4