电解池 金属的电化学腐蚀与防护演示文稿

1、电解池金属的电化学腐蚀与防护电解池金属的电化学腐蚀与防护 v考纲要求考纲要求 v1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应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。和电池反应方程式。 v2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐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。蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 v考点一电解的原理考点一电解的原理 v1电解定义电解定义 v在电流作用下，电解质在两个电极上分别发在电流作用下，电解质在两个电极上分别发 生氧化反应和还原反应的过程。生氧化反应和还原反应的过程。 v2能量转化形式能量转化形式 v电能转化为化学能。电能转化为化学能

2、。 v3电解池电解池 v(1)构成条件构成条件 v有与电源相连的两个电极。有与电源相连的两个电极。 v电解质溶液电解质溶液(或熔融盐或熔融盐)。 v形成闭合回路。形成闭合回路。 v(2)电极名称及电极反应式电极名称及电极反应式(如图如图) (3)电子和离子移动方向电子和离子移动方向 电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源 的正极。的正极。 离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极 4分析电解过程的思维程序分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极，分析阳

3、极材料是惰性电极还是活泼电极首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极 。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不不 要忘记水溶液中的要忘记水溶液中的H 和 和OH )。 。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序然后排出阴、阳两极的放电顺序 阴极：阳离子放电顺序：阴极：阳离子放电顺序：Ag Fe3 3Cu2 2H(酸 酸)Fe2 2 Zn2 2H (水 水)Al3 3 Mg2 2NaCa2 2K。 。 阳极：活泼电极阳极：活泼电极S2 2 IBrClOH含氧酸根离子。 含氧酸根离子。 注意注意阴极不管是什么材料，电极本

4、身都不反应，一定是溶阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶 液液 (或熔融电解质或熔融电解质)中的阳离子放电。中的阳离子放电。最常用、最重要的放最常用、最重要的放 电顺序是：阳极，电顺序是：阳极，Cl OH；阴极： ；阴极：Ag Cu2 2H。 。电解水电解水 溶液时，溶液时，K Al3 3 不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液 不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液 的方法得到的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。等金属。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵分析电极反应，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。循原子守恒和电荷守恒

5、。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 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(用惰性电极电用惰性电极电 解解) 电解质电解质(水溶液水溶液)电极方程式电极方程式 被电解的物被电解的物 质质 总化学方程式或离总化学方程式或离 子方程式子方程式 电解质浓电解质浓 度度 溶液溶液pH 电解质溶液电解质溶液 复原复原 含氧酸含氧酸(如如H2SO4) 阳极：阳极：4OH 4e =O2 2H2O 阴极：阴极：4H 4e =2H2 水水 2H2O O2 2H2

6、 增大增大减小减小加加H2O 强碱强碱(如如NaOH) 阳极：阳极：4OH 4e =O2 2H2O 阴极：阴极：4H 4e =2H2 水水 2H2O O2 2H2 增大增大增大增大加加H2O 活泼金属的含氧活泼金属的含氧 酸盐酸盐(如如KNO3、 Na2SO4) 阳极：阳极：4OH 4e =O22H2O 阴极：阴极：4H 4e =2H2 水水 2H2O O2 2H2 增大增大不变不变加加H2O 无氧酸无氧酸(如如HCl) ， 除除HF外外 阳极：阳极：2Cl 2e =Cl2 阴极：阴极：2H 2e =H2 酸酸 2HCl Cl2 H2 减小减小增大增大通入通入HCl气体气体 不活泼金属的无不活

7、泼金属的无 氧酸盐氧酸盐(如如CuCl2)， 除氟化物外除氟化物外 阳极：阳极：2Cl 2e =Cl2 阴极：阴极：Cu2 2 2e =Cu 盐盐 CuCl2 Cu Cl2 减小减小加加CuCl2 活泼金属的无氧活泼金属的无氧 酸盐酸盐(如如NaCl) 阳极：阳极：2Cl 2e =Cl2 阴极：阴极：2H 2e =H2 水和盐水和盐 2Cl 2H2O Cl2H22OH 生成新电生成新电 解质解质 增大增大通入通入HCl气体气体 不活泼金属的含不活泼金属的含 氧酸盐氧酸盐(如如CuSO4) 阳极：阳极：4OH 4e =O2 2H2O 阴极：阴极：2Cu2 2 4e =2Cu 水和盐水和盐 2Cu

8、2 2 2H2O 2CuO24H 生成新电生成新电 解质解质 减小减小 加加CuO或或 CuCO3 电解 电解 电解 电解 电解 电解 电解 v2.电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？ 放放H2生碱型的实质是水电离出的生碱型的实质是水电离出的H放电，破坏了水的电离放电，破坏了水的电离 平衡，使平衡，使OH 浓度增大，放 浓度增大，放O2生酸型的实质是水电离出的生酸型的实质是水电离出的OH 放 放 电，破坏了水的电离平衡，使电，破坏了水的电离平衡，使H 浓度增大。 浓度增大。 3(1)上表中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？ 电解质溶液的复原应遵循电解质溶液的复原应遵循

9、“从溶液中析出什么补什么从溶液中析出什么补什么”的原则，的原则， 即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。 (2)上表中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？ 同理，使同理，使CuSO4溶液复原应加入溶液复原应加入CuO，而加入，而加入Cu(OH)2也会也会 使溶液的浓度降低。使溶液的浓度降低。 4在框图推断中若出现在框图推断中若出现“AH2O BCD”的模式，则的模式，则A一一 般可能为什么物质？般可能为什么物质？ 电解 CuSO4、NaCl(KCl)或或AgNO3，要视其他条件而定。，要视其他条件而

10、定。 v题组一电解原理和电解规律的考查 v1用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后， 阴极质量增加，电解液的pH下降的是() vACuSO4 BNaOH vCBaCl2 DH2SO4 v2用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液， 在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢 复到电解前浓度的是() vANaCl BNa2CO3 vCCuSO4 DK2S A B 3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 一电极逸出刺激性气体 Ca电极附近呈红

11、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 v题组二电极反应式、电解总方程式的书写题组二电极反应式、电解总方程式的书写 v4按要求书写有关的电极反应式及总方程式。按要求书写有关的电极反应式及总方程式。 v(1)用惰性电极电解用惰性电极电解AgNO3溶液：溶液： v阳极反应式阳极反应式 _； v阴极反应式阴极反应式 _； v总反应离子方程式总反应离子方程式 _。 v(2)用惰性电极电解用惰性电极电解MgCl2溶液溶液 v阳极反应式阳极反应式 _； v阴极反应式阴极反应式 _； v总反应离子方程式总反应离子方程式 _。 4OH 4e =O2 2H2O 4Ag 4e =4Ag

12、 4Ag 2H2O 4AgO24H 电解 2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2 Mg2 2Cl 2H2O Mg(OH)2Cl2H2 电解 v(3)用铁作电极电解NaCl溶液 v阳极反应式 _； v阴极反应式 _； v总化学方程式 _。 v(4)用铜作电极电解盐酸溶液 v阳极反应式 _； v阴极反应式 _； v总反应离子方程式 _。 Fe2e =Fe2 2H 2e =H2 Fe2H2O Fe(OH)2H2 电解 Cu2e =Cu2 2H 2e =H2 Cu2H Cu2 H2 电解 v5.以铝材为阳极，在以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材溶液中电解，铝材 表面形成氧化膜，阳极电极反应

13、式为表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 v_。 v.用用Al单质作阳极，石墨作阴极，单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作溶液作 电解液进行电解，生成难溶物电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成受热分解生成 化合物化合物Q。写出阳极生成。写出阳极生成R的电极反应式：的电极反应式： v_。 v6CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：是一种不溶于水的白色固体，可以由反应： 2Cu2 4I =2CuI I2得到。现以石墨为阴极，得到。现以石墨为阴极， 以以Cu为阳极电解为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入溶液，通电前向电解液中加入 少量酚酞和淀粉溶液。回答下列问题：少量酚酞和淀粉溶

14、液。回答下列问题： v(1)阳极区的现象阳极区的现象 v_。 v(2)阳极电极反应式阳极电极反应式 v_。 2Al6e 3H2O=Al2O36H Al3HCO33e =Al(OH)3 3CO2 铜电极逐渐溶解，有白色沉淀产生，溶液变为蓝色铜电极逐渐溶解，有白色沉淀产生，溶液变为蓝色 2Cu4I 4e =2CuI I2 v1.电解方程式的书写步骤电解方程式的书写步骤 v以写出用石墨作电极电解以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式溶液的电极反应式 及总的电解方程式为例。及总的电解方程式为例。 v第一步：明确溶液中存在哪些离子。第一步：明确溶液中存在哪些离子。 v阳离子：阳离子：Cu2 ,

15、H；阴离子： ；阴离子：OH 、 、SO42 。 。 v第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺 序。序。 v阴极：阴极：Cu2 H； ； v阳极：阳极：OH SO42。 。 v第三步：写电极反应式和总的电解方程式。第三步：写电极反应式和总的电解方程式。 v阴极：阴极：2Cu2 4e =2Cu； ； v阳极：阳极：2H2O4e =O2 4H 。 。 v根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式： v2CuSO42H2O 2CuO22H2SO4。 电解 v2规避电解池中方程式书写的3个易失分点 v(1

16、)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。 v(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条 件“电解”。 v(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。 回答下列问题： (1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的 是_(填编号)； A管溶液由红变黄； B管溶液由红变黄； A管溶液不 变色；B管溶液不变色 (2)写出A管中发生反应的反应式： _； (3)写出B管中发生反应的反应式： _； (4)检验a管中气体的方法是 _ 。 (5)检验b管中气体的方法是 _。 v题组三与酸、碱、盐的电解有关的实

17、验设计 72010大纲全国卷，29(1)(2)(3)(4)(5)如图是一个用铂丝作电极，电解稀 的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示 剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色) 2H 2e =H2 Mg2 2OH =Mg(OH)2 4OH 4e =2H2O O2 用拇指按住管口，取出试管，管口靠近火焰，放开用拇指按住管口，取出试管，管口靠近火焰，放开 拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰 用拇指按住管口，取出试管正立，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃用拇指按住管口，取出试管正立，放开拇指，将带有火星的木条伸入试

18、管内会复燃 (4)(5)H2的常用检验方法是的常用检验方法是“爆鸣爆鸣”法，即用拇指按住管口，取出试管法，即用拇指按住管口，取出试管a，管，管 口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰；口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰；O2的常用检验方的常用检验方 法是木条复燃法，用拇指按住管口，取出试管法是木条复燃法，用拇指按住管口，取出试管b正立，放开拇指，将带有火正立，放开拇指，将带有火 星的木条伸入试管内，木条复燃。星的木条伸入试管内，木条复燃。 8如图所示，用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可如图所示，用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可 知，知，CuCl2 显黄色，氯化铜溶

19、液显蓝绿色或黄绿色；显黄色，氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色； 向体积相同浓度分别为向体积相同浓度分别为0.01 molL 1,0.05 molL1,0.1 molL 1,0.5 molL1的氯化铜溶液中加入 的氯化铜溶液中加入NaCl至饱和，至饱和， 对比发现。溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。对比发现。溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。 请回答下列问题：请回答下列问题： (1)阳极上的气体呈阳极上的气体呈_色，检验该气体色，检验该气体_。 (2)写出电解的离子方程式：写出电解的离子方程式：_。 (3)实验时，装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原因是实验时，装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原

20、因是 _。 (4)取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色 固体的成分：固体的成分： _。 (5)为什么要设计连接后面的装为什么要设计连接后面的装 _。 黄绿黄绿 湿润的淀粉湿润的淀粉KI试纸试纸 Cu2 2Cl Cu Cl2 电解 阴极阴极Cu2 放电后， 放电后，Cu2 与 与Cl 浓度比值减小 浓度比值减小 取此浅蓝色固体于试管中，加入硫酸，若溶解且溶液变蓝色，则为取此浅蓝色固体于试管中，加入硫酸，若溶解且溶液变蓝色，则为Cu(OH)2 因为阳极产生的氯气为有毒气体，故后面连接装置可以用于检验与吸收因为阳

21、极产生的氯气为有毒气体，故后面连接装置可以用于检验与吸收 v考点二电解原理的应用 v1电解饱和食盐水 v(1)电极反应 v阳极反应式：2Cl2e=Cl2(氧化反应) v阴极反应式：2H2e=H2(还原反应) v(2)总反应方程式： v2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2 v离子反应方程式： v2Cl2H2O 2OHH2Cl2 v(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。 电解 电解 2电镀 (1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。镀件作阴极，镀层金属银作阳极。 (2)电解质溶液是电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应：电极反应： 阳

22、极：阳极：Age =Ag； ； 阴极：阴极：Ag e =Ag。 。 (4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 3电解精炼铜电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。 (2)电解质溶液：含电解质溶液：含Cu2 的盐溶液。 的盐溶液。 (3)电极反应：电极反应： 阳极：阳极：Zn2e =Zn2、 、Fe2e =Fe2 Ni2e =Ni2、 、Cu2e =Cu2； ； 阴极：阴极：Cu2 2e =Cu。 。 v4电冶金 v利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 v(1)冶炼钠 v2

23、NaCl(熔融) 2NaCl2 v电极反应： v阳极：2Cl2e=Cl2； v阴极：2Na2e=2Na。 v(2)冶炼铝 v2Al2O3(熔融) 4Al3O2 v电极反应： v阳极：6O212e=3O2； v阴极：4Al312e=4Al 电解 电解 v深度思考 v1(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验 产物？ 阳极产物阳极产物Cl2可以用淀粉可以用淀粉KI试纸检验，试纸检验， 阴极产物阴极产物H2可以通过点燃检验，可以通过点燃检验，NaOH可以可以 用酚酞试剂检验。用酚酞试剂检验。 (2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离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

24、隔开，原因是什么？子交换膜隔开，原因是什么？ 防止防止H2和和Cl2混合爆炸，防止混合爆炸，防止Cl2与溶液中的与溶液中的 NaOH反应。反应。 v2电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？ 粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金粗铜中往往含有锌、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，如性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同等也会同 时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，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所以它们并不

25、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，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。底部，形成阳极泥。 v题组训练电解原理的应用题组训练电解原理的应用 v1工业废水中常含有一定量的工业废水中常含有一定量的Cr2O72 ，会对人类及 ，会对人类及 生态

26、系统产生很大损害，电解法是一种行之有效的除生态系统产生很大损害，电解法是一种行之有效的除 去铬的方法之一。该法用去铬的方法之一。该法用Fe作电极电解含作电极电解含Cr2O72 的 的 酸性废水，最终将铬转化为酸性废水，最终将铬转化为Cr(OH)3沉淀，达到净化目沉淀，达到净化目 的。下列有关说法不正确的是的。下列有关说法不正确的是() vA电解时选用电解时选用Fe作阳极，石墨棒作阴极作阳极，石墨棒作阴极 vB阴极附近的沉淀只有阴极附近的沉淀只有Cr(OH)3 vC阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是 vCr2O72 6Fe2 14H =2Cr3 6Fe3

27、 7H2O vD消耗消耗1 mol Cr2O72 ，将有 ，将有336 g Fe消耗，因此要消耗，因此要 定期更换铁电极定期更换铁电极 B 2使用氯化钠作原料可以得到多种产品。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实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 molL 1 NaCl溶液，若阴阳两 溶液，若阴阳两 极均得到极均得到112 mL气体气体(标准状况标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是，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忽略反应前后溶液体积的变化)。 (2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解某学生想制作一种家用环保型消

28、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，为正极，b为负极；为负极；NaClO和和NaCl Ba为负极，为负极，b为正极；为正极；NaClO和和NaCl Ca为阳极，为阳极，b为阴极；为阴极；HClO和和NaCl Da为阴极，为阴极，b为阳极；为阳极；HClO和和NaCl (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

29、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沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料 是是_(用元素符号表示用元素符号表示)，总的反应式是，总的反应式是 _。 0.1 molL 1 B Fe Fe2H2O Fe(OH)2H2 电解 3某小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法， 那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸 和氢氧化钾。 (1)该电解槽的阳极反

30、应式为 _。 此时通过阴离子交换膜的离子数_(填 “大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子 交换膜的离子数。 (2)制得的氢氧化钾溶液从出口_(填“A” 、“B”、“C”或“D”)导出。 (3)通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请 简述原因 _。 (4)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组 合为氢氧燃料电池，则电池正极的反应式为 _。 4OH 4e =2H2O O2 小于小于 D H 在阴极附近放电，引起 在阴极附近放电，引起 水的电离平衡向右移动，使水的电离平衡向右移动，使c(OH )c(H) O22H2O4e =4OH v1计算类型 v原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、 溶液p

31、H的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的 计算、产物的量与电量关系的计算等。 v2方法技巧 v(1)根据电子守恒计算 v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。 v(2)根据总反应式计算 v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。 (3)根据关系式计算根据关系式计算 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。建计算所需的关系式。 如以通过如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：为桥梁可构建如下关系式： (式

32、中式中M为金属，为金属，n为其离子的化合价数值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，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。提示在灵活运用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，电化学计算中， 还常利用还常利用QIt和和Qn(e)NA1.601019C来计算电路中来计算电路中 通过的电量。通过的电量。 v题组一电化学的有关基本计算 v1两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中， 通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时， (设电解过程中阴极没有H2放出，且

33、电解液在 电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出 银的质量最大为() vA27 mg B54 mg vC106 mg D216 mg B 2在如图中，甲烧杯中盛有在如图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有溶液，乙烧杯中盛有 100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液，溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如均为质量相同的石墨电极，如 果电解一段时间后，发现果电解一段时间后，发现A极比极比C极重极重1.9 g，则，则 (1)电源电源E为为_极，极，F为为_极。极。 (2)A极的电极反应式为极的电极反应式为_， 析出物质析出物质_ mol

34、。 (3)B极的电极反应式为极的电极反应式为_， 析出气体析出气体_mL(标准状况标准状况)。 (4)C极的电极反应式为极的电极反应式为_ ， 析出的物质析出的物质_ mol。 (5)D极的电极反应式为极的电极反应式为_， 析出气体析出气体_ mL(标准状况标准状况)。 (6)甲烧杯中滴入石蕊试液，甲烧杯中滴入石蕊试液，_极附近变红，如果继极附近变红，如果继 续电离，在甲烧杯中最终得到续电离，在甲烧杯中最终得到_溶液。溶液。 负负 正正 4Ag 4e=4Ag 0.025 4OH 4e =2H2O O2 140 Cu2 2e =Cu 0.0125 2Cl 2e =Cl2 280 B HNO3 v

35、题组二分阶段电解的相关计算题组二分阶段电解的相关计算 v3500 mL KNO3和和Cu(NO3)2的混合溶液中的混合溶液中c(NO3)0.6 molL 1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后， ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后， 两极均收集到两极均收集到2.24 L气体气体(标准状况下标准状况下)，假定电解后溶液体，假定电解后溶液体 积仍为积仍为500 mL，下列说法正确的是，下列说法正确的是 () vA原混合溶液中原混合溶液中c(K )为 为0.2 molL 1 vB上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移0.2 mol电子电子 vC电解得到的电解得到的Cu的物质的量为的物

36、质的量为0.05 mol vD电解后溶液中电解后溶液中c(H )为 为0.2 molL 1 A v题组二分阶段电解的相关计算题组二分阶段电解的相关计算 v4将等物质的量浓度的将等物质的量浓度的CuSO4和和NaCl等体积混合后，用石等体积混合后，用石 墨电极进行电解，电解过程中，溶液墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间随时间t变化的曲线变化的曲线 v如右图所示，则下列说法错误的是如右图所示，则下列说法错误的是 () vA阳极先析出阳极先析出Cl2，后析出，后析出O2，阴极先产生，阴极先产生Cu，后析出，后析出H2 vBAB段阳极只产生段阳极只产生Cl2，阴极只产生，阴极只产生Cu vCB

37、C段表示在阴极上是段表示在阴极上是H放电产生了放电产生了H2 vDCD段相当于电解水段相当于电解水 C v5(1)用惰性电极电解用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶一定浓度的硫酸铜溶 液液(不考虑电解过程中溶液体积的变化不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段，通电一段 时间后，向所得的溶液中加入时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶后，使溶 液恰好恢复到电解前的浓度和液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移，电解过程中转移 的电子为的电子为_ mol。 v(2)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使后，使 溶液恰好恢

38、复到电解前的浓度和溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转，电解过程中转 移的电子为移的电子为_ mol。 v(3)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3 后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑不考虑 CO2的溶解的溶解)，电解过程中转移的电子为，电解过程中转移的电子为_ mol。 0.2 0.4 0.6 v考点四金属的腐蚀和防护考点四金属的腐蚀和防护 v1金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质 v金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发 生氧化反应。生氧化反应。 2金属腐蚀的

39、类型金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀 类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 条件条件 金属跟非金属单金属跟非金属单 质直接接触质直接接触 不纯金属或合金跟电不纯金属或合金跟电 解质溶液接触解质溶液接触 现象现象无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生 本质本质金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化 联系联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析： 类型类型 析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀 条件条件 水膜酸性较强水膜酸性较强(pH4.3) 水膜酸性很弱或

40、呈水膜酸性很弱或呈 中性中性 电极电极 反应反应 负极负极Fe2e =Fe2 正极正极2H 2e =H2 O22H2O4e =4OH 总反应式总反应式Fe2H =Fe2 H2 2FeO2H2O=2Fe(OH)2 铁锈的形成：铁锈的形成： 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)(3x)H2O。 v3金属的防护金属的防护 v(1)电化学防护电化学防护 v牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法原电池原理原电池原理 va负极：比被保护金属活泼的金属；负极：比被保护金属活泼的金属； vb正极：被保护的金属设备。正极：被保护的金属设备。 v外加

41、电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法电解原理电解原理 va阴极：被保护的金属设备；阴极：被保护的金属设备； vb阳极：惰性金属。阳极：惰性金属。 v(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 v(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、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。喷镀或表面钝化等方法。 v深度思考深度思考 v1下列有关金属腐蚀的叙述正确的是下列有关金属腐蚀的叙述正确的是 () vA金属越纯越不易被腐蚀金属越纯越不易被腐蚀 vB干燥环境下金属不被腐蚀干燥环境下金属不被腐蚀 vC铜一定比铁难腐蚀铜一定比

42、铁难腐蚀 vD金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀 D 2下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是() 选选 项项 方法方法对相应方法的描述对相应方法的描述 A 改变金属内部改变金属内部 的组成结构的组成结构 此法实际上是将金属制成合金，此法实际上是将金属制成合金， 增强抗腐蚀能力增强抗腐蚀能力 B 在金属表面覆在金属表面覆 盖保护层盖保护层 保护层破损后，就完全失去了对保护层破损后，就完全失去了对 金属的保护作用金属的保护作用 C 外加电流的阴外加电流的阴 极保护法极保护法 接外加直流电源构成电解池，被接外加直流电源构成电解

43、池，被 保护的金属作阴极保护的金属作阴极 D 牺牲阳极的阴牺牲阳极的阴 极保护法极保护法 构成原电池，被保护的金属作正构成原电池，被保护的金属作正 极极 B 题组一对金属腐蚀快慢的考查题组一对金属腐蚀快慢的考查 1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 慢的顺序为慢的顺序为() A B C D C v2相同材质的铁在下图中各情形下最不易被相同材质的铁在下图中各情形下最不易被 腐蚀的是腐蚀的是()C v判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律 v(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解对同一电解质溶液来说，腐蚀速率

44、的快慢：电解 原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。有防腐措施的腐蚀。 v(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢： 强电解质溶液中强电解质溶液中弱电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中。非电解质溶液中。 v(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀 越快。越快。 v(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金 属腐蚀越快属腐蚀越快 题组二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查题组二对析氢腐蚀和

45、吸氧腐蚀的考查3 按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察按如图所示装置，进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察(设水不蒸设水不蒸 发发)。 (1)若试管中液面上升，发生的是若试管中液面上升，发生的是_腐蚀，则正极反应式为腐蚀，则正极反应式为 _， 负极反应式为负极反应式为 _。 要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是_。 (2)若试管中液面下降，发生的是若试管中液面下降，发生的是_腐蚀，正极反应式为腐蚀，正极反应式为 _， 负极反应式为负极反应式为_. 要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是要顺利完成此实验，所用的电解质溶液可以是_. 吸氧吸氧

46、2H2OO24e =4OH Fe2e =Fe2 氯化钠溶液氯化钠溶液 析氢析氢 2H 2e =H2 Fe2e =Fe2 稀硫酸稀硫酸 4.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛 有有pH4久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开 始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升， 略高于小试管内液面。下列说法正确的是略高于小试管内液面。下列说法正确的是() A生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应 B雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

47、雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C墨水回升时，碳电极反应式为墨水回升时，碳电极反应式为O22H2O4e =4OH D具支试管中溶液具支试管中溶液pH逐渐减小逐渐减小 C 1(2012山东理综，山东理综，13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 () A图图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B图图b中，开关由中，开关由M改置于改置于N时，时，CuZn合金的腐蚀速率减小合金的腐蚀速率减小 C图图c中，接通开关时中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率上放出气体的速率 也增大也增大 D图

48、图d中，中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化的氧化 作用引起的作用引起的 B v2(2012海南，海南，10)下列叙述错误的是下列叙述错误的是() vA生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 vB用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 vC在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液 vD铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 v3(2012上海，上海，14)右图装置中发生反应的离子方程式为右图装置中发生反应的离子方程式为Zn 2H Zn2

49、 H2，下列说法错误的是，下列说法错误的是 () vAa、b不可能是同种材料的电极不可能是同种材料的电极 vB该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 vC该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 vD该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸 C A 4(2012浙江理综，浙江理综，10)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸 钾的实验装置示意图如下：钾的实验装置示意图如下： 下列说法不正确的下列说法不正确的() A在阴极室，发生的电极反应为在阴极室，发生的电极反应为2H2O2e =2OH H2 B在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极 区区H 浓度增大，使平衡 浓度增大，使平衡2CrO42 2H Cr2O72 H2O向向 右移动右移动 C该制备过程中总反应的化学方程式为该制备过程中总反应的化学方程式为 4K2CrO44H2O 2K2Cr2O74KOH2H2O2 D测定阳极液中测定阳极液中K和和Cr的含量，若的含量，若K与