高三化学第一轮复习：电解池-金属的电腐蚀与防护(人教版)

1、8 可充电电池放电时作原电池，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，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但电解池反应与原电池反应并不是相应的可逆反应。可逆反应。特别提醒特别提醒加水加水不变不变增大增大水水活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐(如如Na2SO4)加水加水减小减小增大增大水水含氧酸含氧酸(如如H2SO4)加

2、水加水增大增大增大增大水水强碱强碱(如如NaOH)阴极：阴极：4H4e=2H2阳极：阳极：4OH4e=2H2OO2电解电解水型水型电解电解质溶质溶液复液复原原pH电解电解质质浓度浓度电解电解对象对象电解质电解质溶液溶液电极反应特点电极反应特点类型类型加氯化铜加氯化铜减小减小电解质电解质不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐(如如CuCl2)通入氯化通入氯化氢气体氢气体增大增大减小减小电解质电解质无氧酸无氧酸(如如HCl)电解质电电解质电离出的阴、离出的阴、阳离子分阳离子分别在两极别在两极放电放电电解电解电解电解质型质型电解质电解质溶溶液复原液复原pH电解电解质质浓度浓度电解电解对象对象电解质

3、电解质溶液溶液电极反应电极反应特点特点类型类型通入氯通入氯化氢气化氢气体体增大增大生成生成新电新电解质解质电解质电解质和水和水活泼金属活泼金属的无氧酸的无氧酸盐盐(如如NaCl)阴极：阴极：H2O放放H2生成碱生成碱阳极：电阳极：电解质阴离解质阴离子放电子放电放放H2生碱生碱型型电解质电解质溶溶液复原液复原pH电解质电解质浓度浓度电解电解对象对象电解质电解质溶液溶液电极反应电极反应特点特点类型类型加氧加氧化铜化铜减小减小生成生成新电新电解质解质电解电解质和质和水水不活泼金不活泼金属的含氧属的含氧酸盐酸盐(如如CuSO4)阴极：电解阴极：电解质阳离子放质阳离子放电阳极：电阳极：H2O放放O2生成

4、酸生成酸放放O2生酸生酸型型电解质电解质溶溶液复原液复原pH电解质电解质浓度浓度电解电解对象对象电解质电解质溶液溶液电极反应特电极反应特点点类型类型17 特别提醒特别提醒 电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适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，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例如用惰性电极电解CuSO4，要恢复原溶液的浓度，可，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入，也可以加入CuCO3，但不，但不能加入能加入Cu（OH）2，因为，因为Cu（OH）2与生成的与生成的H

5、2SO4反反应后使水量增加。应后使水量增加。类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2升高HCl升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH升高HNO3降低a极板 b极板 x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl223迁移应用迁移应用2 某研究性学习小组进行电化学实验，研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究装置如图所示。有关说法不正确的是（ ）A.镁为负极镁为负极B.原电池中碳极的电极反应式为原电池

6、中碳极的电极反应式为Fe3+e- Fe2+C.电解池中阳极处先变红电解池中阳极处先变红D.电解池中阴极的电极反应式为电解池中阴极的电极反应式为2H+2e- H224 解析解析 整套电路中无外接电源，因此有一装置是原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，由于电电解池装置。左池中活泼金属镁作为负极，由于电解液中解液中Fe3+的氧化性强于的氧化性强于H+，因此正极上，因此正极上Fe3+先发

7、先发生还原反应生成生还原反应生成Fe2+（在酸性条件下不能生成（在酸性条件下不能生成Fe），），选项选项A和和B均正确；电解池中阳极均正确；电解池中阳极I-先放电生成先放电生成I2，因此阳极处先观察到溶液呈蓝色，阴极上因此阳极处先观察到溶液呈蓝色，阴极上H+放电，放电，破坏了水的电离平衡，使溶液显碱性，阴极处溶液破坏了水的电离平衡，使溶液显碱性，阴极处溶液先变红。先变红。 答案答案 C电镀(Fe上镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料_(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu2e=Cu2Cu2e=Cu2Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2镀层金属铜镀层金属铜粗铜粗铜电镀(Fe上

8、镀Cu)电解精炼铜阴极电极材料_电极反应Cu22e=Cu电解质溶液_电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成_待镀金属待镀金属Fe纯铜纯铜含含Cu2的盐溶液的盐溶液阳极泥阳极泥28 粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、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，而铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极

9、析出，而只能以离子的形式留在电解液里；金属活动性位于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。以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥。指点迷津指点迷津总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠_冶炼镁_冶炼铝_2Cl2e=Cl22Na2e=2Na2Cl2e=Cl2Mg22e=Mg6O212e=3O

10、24Al312e=4Al43要点三要点三 原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较原电池原电池 电解池电解池 电镀池电镀池定义定义将化学能转将化学能转变成电能的变成电能的装置装置 将电能转变将电能转变成化学能的成化学能的装置装置 应用电解原应用电解原理在某些金理在某些金属表面镀上属表面镀上一层其他金一层其他金属的装置属的装置装置举例装置举例 44形成形成条件条件 活动性不同的活动性不同的两电极（连接）两电极（连接）电解质溶液电解质溶液（电极插入其（电极插入其中，并与电极发中，并与电极发生自发反应）生自发反应）形成闭合电路形成闭合电路 两电极两电极接直流电接直流电源源两电极两电极

11、插入电解插入电解质溶液质溶液形成闭形成闭合电路合电路 镀层金属接电镀层金属接电源正极，待镀金源正极，待镀金属接电源负极属接电源负极电镀液必须含电镀液必须含有镀层金属的离有镀层金属的离子（电镀过程浓子（电镀过程浓度不变）度不变） 45电极电极名称名称 负极：氧化反负极：氧化反应，金属失电应，金属失电子子正极：还原反正极：还原反应，溶液中的应，溶液中的阳离子得电子阳离子得电子或者氧气得电或者氧气得电子子( (吸氧腐蚀吸氧腐蚀) ) 阳极：氧化反阳极：氧化反应，溶液中的应，溶液中的子，或电极金子，或电极金应，溶液中的应，溶液中的阳离子得电子阳离子得电子 阳极：金属电极阳极：金属电极失电子失电子阴极：

12、电镀液中阴极：电镀液中镀层金属阳离子镀层金属阳离子得电子（在电镀得电子（在电镀控制的条件下，控制的条件下，水电离产生的水电离产生的H H+ +或或OHOH- -一般不放一般不放电）电） 电子电子流向流向 负极负极 正极正极 电源负极电源负极阴极阴极电源正极电源正极阳极阳极 同电解池同电解池阴离子失电属失电子阴极：还原反46 特别提醒特别提醒 （1 1）同一原电池的正、负极的电极反）同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。（应得、失电子数相等。（2 2）同一电解池的阴极、）同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。（阳极电极反应中得、失电子数相等。（3 3）串联）串联电路中的各个

13、电极反应得、失电子数相等。上述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、失电要相等；在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算。子数相等计算。47【典例导析典例导析3】关于如图所示各装置的叙述中，关于如图所示各装置的叙述中，正确的是正确的是（）48A.装置是原电池，总反应是：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：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装置通电一段时间后

14、石墨电极附近溶液红褐电极附近溶液红褐 色加深色加深D.若用装置精炼铜，则若用装置精炼铜，则d极为粗铜，极为粗铜，c极为纯铜，极为纯铜， 电解质溶液为电解质溶液为CuSO4溶液溶液解析解析 A项项Fe比比Cu活泼，总反应为活泼，总反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+；B项项Fe为负极，发生的电极反应为为负极，发生的电极反应为Fe-2e- Fe2+；C项电泳时项电泳时,Fe（OH）3胶粒带正电移向石墨胶粒带正电移向石墨电极；电极；D项根据电流方向，项根据电流方向，c极为粗铜，极为粗铜，d极为纯铜。极为纯铜。答案答案 C49 规律方法规律方法 可充电电池可以认为是原电池与可充电电池可以认为是原电池与电

15、解池的统一体，当电池放电时即为原电池，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，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阳极与直流电源的正极相连,发生氧化反应。发生氧化反应。50迁移应用迁移应用 7 如图所示，如图所示，a、b是多孔石墨电极，某同是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合，闭合K1一段时一段时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电

16、极包围，此时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开断开K1，闭合，闭合K2，观察到电流计，观察到电流计A的指针有偏转。下的指针有偏转。下 列说法不正确的是列说法不正确的是（ ）51A.断开断开K2，闭合，闭合K1一段时间，溶液的一段时间，溶液的pH变大变大B.断开断开K1，闭合，闭合K2时，时，b极上的电极反应式为：极上的电极反应式为：2H+2e- H2C.断开断开K2，闭合，闭合K1时，时，a极上的电极反应式为：极上的电极反应式为：4OH-4e- O2+2H2OD.断开断开K1，闭合，闭合K2时，时，OH-向向b极移动极移动52解析解析 该题为原电池及电解池的综合考查题。当断开该

17、题为原电池及电解池的综合考查题。当断开K2，闭合，闭合K1时为电解池，此时根据电源判断时为电解池，此时根据电源判断a极为阳极为阳极，极，b极为阴极，相当于电解了水，极为阴极，相当于电解了水，A项正确；项正确；a极的极的电极反应式为电极反应式为4OH-4e- O2+2H2O,C项正确项正确;当断当断开开K1，闭合，闭合K2时，该装置为原电池，时，该装置为原电池，a极为正极，电极为正极，电极反应式为：极反应式为：O2+4e-+2H2O 4OH-,b极为负极，电极为负极，电极反应式为：极反应式为：2H2+4OH-4e- 2H2O，故，故D项正确；项正确；B项错误。项错误。答案答案 B53迁移应用迁移

18、应用8 如图所示，甲池中电池反应式为如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+，已知，已知B电极质量不变，电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为为石墨电极，乙池中为200 mL饱和饱和NaCl溶液。溶液。54回答下列问题：回答下列问题：（1）A极为极为极（填极（填“正正”或或“负负”），电），电极材料为极材料为，发生，发生 （填（填“氧氧化化”或或“还原还原”）反应。）反应。（2）写出乙池的电极反应式：）写出乙池的电极反应式：阳极反应式为阳极反应式为；阴极反应式为阴极反应式为。（3）A电极质量减少电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液的时，此时乙池中电解液的pH为为（忽略反应过程中溶液体积的变化）（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，）在实验中，欲从甲池反应后的废液中回收铜，并重新制得纯净的并重新制得纯净的FeCl3溶液，简述操作步骤及有关溶液，简述操作步骤及有关反应原理（用离子方程式表示）反应原理（用离子方程式表示） 。解析解析 （1）由于）由于B电极质量不变，则电极质量不变，则A极材料为极材料为Cu，B极为正极。极为