高考化学大一轮复习 第六章 化学反应与能量 6.3 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版-新人教版高三全册化学课件

1、第三节电解池金属的电化学腐蚀与防护考点一考点一电解原理及规律电解原理及规律【核心自主排查】【核心自主排查】1.1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起_的过程。的过程。氧化还原反应氧化还原反应2.2.电解池：电解池：(1)(1)定义：将定义：将_转变成转变成_的装置。的装置。(2)(2)形成条件：两电极接形成条件：两电极接_；两电极；两电极( (一般为惰一般为惰性电极性电极) )同时插入同一同时插入同一_溶液；用导线相互连接溶液；用导线相互连接组成组成_回路。回路。电能电能化学能化学能直流电源直流电源电解质电解质闭合闭合(3)(3)工作原理：

2、工作原理：( (以惰性电极电解以惰性电极电解CuClCuCl2 2溶液为例溶液为例) )阴极阴极还原反应还原反应阳极阳极氧化反应氧化反应2Cu2eCu22Cl2eCl(4)(4)电解池中电子和离子的移动。电解池中电子和离子的移动。电子：从电源的电子：从电源的_流出后，流向电解池的流出后，流向电解池的_；从电解池的从电解池的_流向电源的正极。流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的离子：阳离子移向电解池的_，阴离子移向电解，阴离子移向电解池的池的_。负极负极阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极3.3.电极反应：电极反应：(1)(1)阴极：电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极得电阴极：电极本身不反应，溶

3、液中阳离子在阴极得电子发生子发生_反应。反应。阳离子放电顺序：阳离子放电顺序：AgAg+ +HgHg2+2+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+AlAl3+3+MgMg2+2+ NaNa+ +CaCa2+2+KK+ +。还原还原阴极反应式书写一般遵循以下先后顺序。阴极反应式书写一般遵循以下先后顺序。a.a.首先看溶液是否存在首先看溶液是否存在AgAg+ +，若有则发生，若有则发生_b.b.其次看有无其次看有无FeFe3+3+，若有则发生，若有则发生_c.c.然后看有无然后看有无CuCu2+2+，若有则发生，若有则发生_d.d

4、.最后写：最后写：_AgAg+ +e+e- -=Ag=AgFeFe3+3+e+e- -=Fe=Fe2+2+CuCu2+2+2e+2e- -=Cu=Cu2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2(2)(2)阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子的阴离子_电子，发生电子，发生_反应。反应。阴离子放电顺序阴离子放电顺序( (还原性强弱顺序还原性强弱顺序) )：S S22II- -BrBr- -ClCl- -OHOH- - 含氧酸根离子；含氧酸根离子；若为活性电极，则电极本身失去电子，发生氧化反若为活性电极，则电极本身失去电子，发生氧化反应。

5、应。失去失去氧化氧化阳极反应式书写一般遵循以下先后顺序。阳极反应式书写一般遵循以下先后顺序。a.a.若为金属电极则发生：若为金属电极则发生：R-neR-ne- -=R=Rn+n+b.b.其次看有无其次看有无S S2-2-，若有则发生：，若有则发生：_c.c.然后看有无卤素元素的离子，若有则发生然后看有无卤素元素的离子，若有则发生2X2X- -2e-2e- -=X=X2 2(X(X表示表示ClCl、BrBr、I)I)d.d.最后写：最后写：_S S2-2-2e-2e- -=S=S4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 24.4.电解规律：电解规律：(1)(1)电解含氧

6、酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，实际上都是电解实际上都是电解_，即：，即：2H2H2 2O 2HO 2H2 2+O+O2 2(2)(2)电解无氧酸电解无氧酸(HF(HF除外除外) )、不活泼金属无氧酸的水溶、不活泼金属无氧酸的水溶液，就是电解液，就是电解_。例如：。例如：2HCl H2HCl H2 2+Cl+Cl2 2CuClCuCl2 2 Cu+ClCu+Cl2 2水水溶质本身溶质本身(3)(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为式的通式可表示为溶质溶质+H+H2 2O HO

7、 H2 2+碱碱+ +卤素单质卤素单质X X2 2( (或或S)S)(4)(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为方程式的通式可表示为溶质溶质+H+H2 2O OO O2 2+酸酸+ +金属单质金属单质【思维诊断】【思维诊断】( (正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)”)(1)(1)用铜作电极电解用铜作电极电解CuSOCuSO4 4溶液的方程式为溶液的方程式为2Cu+2H2Cu+2H2 2O 2Cu+OO 2Cu+O2 2+4H+4H+ +。( () )提示：提示：。铜作电极电解。铜作电极电解CuSOCuSO4

8、 4溶液时，阳极上溶液时，阳极上CuCu失去失去电子生成电子生成CuCu2+2+，不会得到，不会得到O O2 2。(2)(2)电解电解NaClNaCl溶液得到溶液得到22.4 L H22.4 L H2 2( (标准状况标准状况) )，理论上，理论上需要转移需要转移NA A个电子。个电子。( () )提示：提示：。电解。电解NaClNaCl溶液的阴极反应：溶液的阴极反应：2H2H+ +2e+2e- -=H H2 2，产生标准状况下，产生标准状况下22.4 L H22.4 L H2 2，可转移，可转移2 2NA A个电子。个电子。(3)(3)电解质溶液通电后，电解质溶液发生了电离，阴、电解质溶液通

9、电后，电解质溶液发生了电离，阴、阳离子分别向两极移动。阳离子分别向两极移动。( () )提示：提示：。电解质在水分子的作用下发生电离无须通。电解质在水分子的作用下发生电离无须通电。电。(4)(4)电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。程。( () )提示：提示：。电解质溶液的导电就是阴、阳离子的定向。电解质溶液的导电就是阴、阳离子的定向移动。移动。(5)(5)若使电解后的若使电解后的CuSOCuSO4 4溶液复原溶液复原( (用惰性电极电解用惰性电极电解) )，可加入可加入Cu(OH)Cu(OH)2 2固体。固体。( () )提示：提示：。

10、若通电一段时间，。若通电一段时间，CuSOCuSO4 4未电解完未电解完( (即即CuCu2+2+未未全部放电全部放电) )，使溶液复原应加入，使溶液复原应加入CuOCuO，而加入，而加入Cu(OH)Cu(OH)2 2会会使溶液的浓度减小；若使溶液的浓度减小；若CuCu2+2+全部放电，又继续通电一全部放电，又继续通电一段时间段时间( (此时电解水此时电解水) )，要使溶液复原应加入，要使溶液复原应加入Cu(OH)Cu(OH)2 2或或CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，若只加入，若只加入CuOCuO，此时浓度偏大。，此时浓度偏大。【方法点拨】【方法点拨】(1)(1)电极判断的

11、电极判断的“五五”方法。方法。注意：只要产生氧气、氯气的一极一定是阳极。注意：只要产生氧气、氯气的一极一定是阳极。判断判断依据依据电极电极材料材料电极电极反应反应电子流向电子流向离子移向离子移向电极电极现象现象阳阳极极与电源正与电源正极相连极相连氧化氧化反应反应流出流出阴离子阴离子移向移向电极溶解电极溶解或不变或不变阴阴极极与电源负与电源负极相连极相连还原还原反应反应流入流入阳离子阳离子移向移向电极增重电极增重或有气体或有气体放出放出电解池电解池(2)(2)电解时溶液电解时溶液pHpH的变化规律。的变化规律。若电解时阴极上产生若电解时阴极上产生H H2 2，阳极上无，阳极上无O O2 2产生，

12、电解后产生，电解后溶液溶液pHpH增大；增大；若阴极上无若阴极上无H H2 2产生，阳极上产生产生，阳极上产生O O2 2，则电解后溶液，则电解后溶液pHpH减小；减小；若阴极上有若阴极上有H H2 2产生，阳极上有产生，阳极上有O O2 2产生，且产生，且则有则有“酸更酸，碱更碱，中性就不变酸更酸，碱更碱，中性就不变”，即：，即：22HOV2V，a.a.如果原溶液是酸溶液，则如果原溶液是酸溶液，则pHpH变小；变小；b.b.如果原溶液为碱溶液，则如果原溶液为碱溶液，则pHpH变大；变大；c.c.如果原溶液为中性溶液，则电解后如果原溶液为中性溶液，则电解后pHpH不变。不变。(3)(3)电解质

13、溶液的复原措施。电解质溶液的复原措施。电解后的溶液恢复到原状态，出什么加什么电解后的溶液恢复到原状态，出什么加什么( (即一般加即一般加入阴极产物与阳极产物的化合物入阴极产物与阳极产物的化合物) )。如用惰性电极电解。如用惰性电极电解盐酸盐酸( (足量足量) )一段时间后，若使溶液复原，应通入一段时间后，若使溶液复原，应通入HClHCl气气体而不能加入盐酸。体而不能加入盐酸。【基础小题快练】【基础小题快练】1.1.下列叙述中不正确的是下列叙述中不正确的是( () )A.A.电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应应B.B.电源跟电解池连接后，电

14、子从电源负极流向电解池电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极阳极C.C.电解质溶液中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移电解质溶液中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动动D.D.电解含酚酞的饱和食盐水时，先变红的一极是阴极电解含酚酞的饱和食盐水时，先变红的一极是阴极【解析】【解析】选选B B。电解池的阳极接电源正极，发生氧化反。电解池的阳极接电源正极，发生氧化反应，阴极接电源负极，发生还原反应，应，阴极接电源负极，发生还原反应，A A正确；电子由正确；电子由电源的负极流向电解池的阴极，电源的负极流向电解池的阴极，B B错误；电解质溶液中，错误；电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移

15、动，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C C正确；电解正确；电解饱和食盐水，饱和食盐水，H H+ +在阴极放电，得到氢氧化钠溶液和氢在阴极放电，得到氢氧化钠溶液和氢气，阴极先变红，气，阴极先变红，D D正确。正确。2.2.如图为直流电源电解稀如图为直流电源电解稀NaNa2 2SOSO4 4水溶液的装置。通电水溶液的装置。通电后在石墨电极后在石墨电极a a和和b b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是实验现象描述正确的是( () )A.A.逸出气体的体积，逸出气体的体积，a a电极的小于电极的小于b b电极的电极的B.B.一电极逸出无味气体，另一电极

16、逸出有刺激性气味一电极逸出无味气体，另一电极逸出有刺激性气味的气体的气体C.aC.a电极附近呈红色，电极附近呈红色，b b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色D.aD.a电极附近呈蓝色，电极附近呈蓝色，b b电极附近呈红色电极附近呈红色【解析】【解析】选选D D。b b极极OHOH- -放电产生放电产生O O2 2，b b极附近极附近c(Hc(H+ +)c(OHc(OH- -) )，石蕊溶液变红。在，石蕊溶液变红。在a a极极H H+ +放电产生放电产生H H2 2，a a极附近极附近c(OHc(OH- -)c(H)c(H+ +) )，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积

17、a a电极的大于电极的大于b b电极的，两种气体均为无色无味的气体，电极的，两种气体均为无色无味的气体，A A、B B、C C错误；错误；D D正确。正确。【高考模拟预测】【高考模拟预测】1.1.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是氧气的是( () )A.HClA.HCl、CuClCuCl2 2、KOHKOHB.NaOHB.NaOH、AgNOAgNO3 3、H H2 2SOSO4 4C.NaOHC.NaOH、HNOHNO3 3、K K2 2COCO3 3D.NaBrD.NaBr、H H2 2SOSO4 4、Ba(OH)Ba(OH)2

18、2【解析】【解析】选选C C。CuClCuCl2 2、AgNOAgNO3 3、NaBrNaBr电解时分别产生电解时分别产生CuCu、AgAg、BrBr2 2单质，单质，A A、B B、D D错误；错误；NaOHNaOH、HNOHNO3 3、K K2 2COCO3 3溶液溶液电解时只生成氢气和氧气，电解时只生成氢气和氧气，C C正确。正确。2.2.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入CuSOCuSO4 4溶液中，通电电解，当有溶液中，通电电解，当有1 11010-3-3molmol的的OHOH- -放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是世纪金榜导学号正确的是世纪

19、金榜导学号30682092(30682092() )A.A.阳极上析出阳极上析出3.6 mL O3.6 mL O2 2( (标准状况标准状况) )B.B.阴极上析出阴极上析出32 mg Cu32 mg CuC.C.阴极上析出阴极上析出11.2 mL H11.2 mL H2 2( (标准状况标准状况) )D.D.阳极和阴极质量都无变化阳极和阴极质量都无变化【解析】【解析】选选B B。用惰性电极电解。用惰性电极电解CuSOCuSO4 4溶液时，阴极：溶液时，阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e- -=2Cu=2Cu，阳极：，阳极：4OH4OH- -4e-4e- -=O=O2 2+2H+2H2 2O

20、 O。当。当有有1 11010-3-3molmol的的OHOH- -放电时，生成标准状况下的放电时，生成标准状况下的O O2 2为为5.6 mL5.6 mL，A A错误；在阴极上析出错误；在阴极上析出32 mg Cu32 mg Cu，阴极质量增，阴极质量增加，加，B B正确；正确；C C、D D错误。错误。【加固训练】【加固训练】1.1.用惰性电极电解足量的用惰性电极电解足量的AgNOAgNO3 3溶液，下列说法错误的溶液，下列说法错误的是是( () )A.A.电解过程中阴极质量增加电解过程中阴极质量增加B.B.电解过程中溶液的电解过程中溶液的pHpH不断降低不断降低C.C.向溶液中加入适量的

21、向溶液中加入适量的AgAg2 2O O固体可使溶液恢复到电解固体可使溶液恢复到电解前的状态前的状态D.D.电解后两极产生的气体体积比为电解后两极产生的气体体积比为2121【解析】【解析】选选D D。电解反应为。电解反应为4AgNO4AgNO3 3+2H+2H2 2O 4Ag+OO 4Ag+O2 2+4HNO+4HNO3 3。阴极上析出。阴极上析出AgAg，阳极上放出，阳极上放出O O2 2，A A正确、正确、D D错错误；由于生成误；由于生成HNOHNO3 3溶液，溶液，pHpH应不断降低，应不断降低，B B正确；加入正确；加入AgAg2 2O O可以使溶液恢复到电解前的状态，可以使溶液恢复到

22、电解前的状态，C C正确。正确。2.2.用惰性电极电解一定浓度用惰性电极电解一定浓度CuSOCuSO4 4溶液，通电一段时间溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)0.1 mol Cu(OH)2 2后恰好恢复后恰好恢复到电解前的浓度和到电解前的浓度和pHpH。则下列说法正确的是。则下列说法正确的是( () )A.A.电解过程中阴极没有气体生成电解过程中阴极没有气体生成B.B.电解过程中转移的电子的物质的量为电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 mol0.4 molC.C.原原CuSOCuSO4 4溶液的浓度为溶液的浓度为0.1 molL0.1

23、 molL-1-1D.D.电解过程中阳极收集气体体积为电解过程中阳极收集气体体积为1.12 L(1.12 L(标准状况下标准状况下) )【解析】【解析】选选B B。加入。加入0.1 mol Cu(OH)0.1 mol Cu(OH)2 2相当于加入相当于加入0.1 mol CuO0.1 mol CuO和和0.1 mol H0.1 mol H2 2O O，故，故CuSOCuSO4 4电解完后还电解电解完后还电解了部分水，阴极析出了了部分水，阴极析出了0.1 mol Cu0.1 mol Cu和和0.1 mol H0.1 mol H2 2，A A错错误；析出误；析出0.1 mol Cu0.1 mol

24、Cu转移电子转移电子0.2 mol0.2 mol，析出，析出0.1 mol H0.1 mol H2 2转移电子转移电子0.2 mol0.2 mol，故转移的电子的总物质，故转移的电子的总物质的量为的量为0.4 mol0.4 mol，B B正确；原正确；原CuSOCuSO4 4溶液的物质的量为溶液的物质的量为0.1 mol0.1 mol，不知溶液体积，无法求浓度，不知溶液体积，无法求浓度，C C错误；错误；电解过程中阳极始终产生电解过程中阳极始终产生O O2 2，根据转移的电子的总物，根据转移的电子的总物质的量为质的量为0.4 mol0.4 mol，产生，产生O O2 2体积为体积为2.24 L

25、(2.24 L(标准状况下标准状况下) )，D D错误。错误。考点二考点二电解原理的应用电解原理的应用 【核心自主排查】【核心自主排查】1.1.电解饱和食盐水：电解饱和食盐水：(1)(1)电极反应及电极判断。电极反应及电极判断。阳极：阳极：_(_(_反应反应) )；产生黄绿色；产生黄绿色气体的一极或使淀粉气体的一极或使淀粉KIKI试纸变试纸变_的一极。的一极。2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2氧化氧化蓝蓝阴极：阴极：_(_(_反应反应) )；产生无色气体；产生无色气体或加入酚酞先变红的一极。或加入酚酞先变红的一极。2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2还原还原(2)(2

26、)总反应方程式。总反应方程式。2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2离子反应方程式：离子反应方程式：_阳极产物：阳极产物：_阴极产物：阴极产物：_、_(3)(3)应用：氯碱工业制应用：氯碱工业制_、_和和_。2Cl2Cl- -+2H+2H2 2O 2OHO 2OH- -+H+H2 2+Cl+Cl2 2ClCl2 2NaOHNaOHH H2 2电解电解=烧碱烧碱氯气氯气氢气氢气2.2.电镀：电镀：(1)(1)待镀金属作待镀金属作_极，镀层金属作极，镀层金属作_极。极。(2)(2)电解质溶液：电解质溶液：_。(3)(3)电极反应。电极反应

27、。阳极：阳极：R-neR-ne- -=R=Rn+n+(R(R表示金属表示金属) )；阴极：阴极：R Rn+n+ne+ne- -=R=R。阴阴阳阳含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液(4)(4)特点：特点：_极溶解，极溶解，_极沉积，电镀液的浓度极沉积，电镀液的浓度_。阳阳阴阴不变不变3.3.电解精炼铜：电解精炼铜：(1)(1)电极材料：阳极为电极材料：阳极为_；阴极为阴极为_。(2)(2)电解质溶液：含电解质溶液：含CuCu2+2+的的盐溶液。盐溶液。粗铜粗铜纯铜纯铜(3)(3)电极反应。电极反应。阳极：阳极：Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+、Fe-2eFe-2e- -=

28、Fe=Fe2+2+、Ni-2eNi-2e- -=Ni=Ni2+2+、_；阴极：阴极：_。Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+CuCu2+2+2e+2e- -=Cu=Cu(4)(4)电解质溶液电解一段时间后，溶液中电解质溶液电解一段时间后，溶液中CuCu2+2+的浓度的浓度_。减小减小4.4.电冶金：利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属电冶金：利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属NaNa、CaCa、MgMg、AlAl等。等。总反应方程式总反应方程式电极反应式电极反应式冶炼钠冶炼钠_阳极：阳极：_阴极：阴极：_冶炼镁冶炼镁_阳极：阳极：_阴极：阴极：_冶炼铝冶炼铝_阳极：阳极：_阴极：阴极：

29、_2NaCl(2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl) 2Na+Cl2 2MgClMgCl2 2( (熔融熔融) Mg+Cl) Mg+Cl2 22Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) 4Al+3O) 4Al+3O2 22Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 22Na2Na+ +2e+2e- -=2Na=2Na2Cl2Cl- -2e-2e- -=Cl=Cl2 2MgMg2+2+2e+2e- -=Mg=Mg6O6O2-2-12e-12e- -=3O=3O2 24Al4Al3+3+12e+12e- -=4Al=4Al电解电解=电解电解=电解电解=【思维诊断】【思维诊断】( (正确的打

30、正确的打“”，错误的打，错误的打“”)”)(1)(1)粗铜精炼和电镀铜，以硫酸铜为电解质溶液，溶液粗铜精炼和电镀铜，以硫酸铜为电解质溶液，溶液中的中的c(Cuc(Cu2+2+) )不变。不变。( () )提示：提示：。电镀铜时溶液中的。电镀铜时溶液中的c(Cuc(Cu2+2+) )不变，粗铜精炼不变，粗铜精炼时溶液中时溶液中c(Cuc(Cu2+2+) )减小。减小。(2)(2)电解精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极。电解精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极。( () )提示：提示：。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。(3)(3)电解或电镀时，电极质量减少

31、的电极必为金属电极电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极即阴极。即阴极。( () )提示：提示：。电解或电镀时，电极质量减少的电极必为。电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极即阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即金属电极即阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。(4)(4)氯碱工业中阳离子交换膜的作用是防止氯碱工业中阳离子交换膜的作用是防止H H2 2和和ClCl2 2混混合爆炸，同时避免合爆炸，同时避免ClCl2 2和和NaOHNaOH溶液作用生成溶液作用生成NaClONaClO影响影响烧碱质

32、量。烧碱质量。( () )提示：提示：。阳离子交换膜只允许阳离子。阳离子交换膜只允许阳离子(Na(Na+ +) )通过，而通过，而阻止阴离子阻止阴离子(Cl(Cl- -、OHOH- -) )和分子和分子(Cl(Cl2 2) )通过。通过。(5)(5)工业上可以通过电解熔融的工业上可以通过电解熔融的AlClAlCl3 3、MgOMgO制备制备AlAl、MgMg。( () )提示：提示：。AlClAlCl3 3是共价化合物，是共价化合物，MgOMgO的熔点高，只能的熔点高，只能用电解熔融的用电解熔融的AlAl2 2O O3 3、MgClMgCl2 2制备制备AlAl、MgMg。(6)(6)电解饱和

33、食盐水时，两个电极均不能用金属材料。电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。( () )提示：提示：。阴极只起导电作用，所以阴极可以用金属。阴极只起导电作用，所以阴极可以用金属材料。材料。【高考命题探究】【高考命题探究】【高考母题示例】【高考母题示例】( (电解应用电解应用)(2016)(2016乙卷乙卷) )三室式电三室式电渗析法处理含渗析法处理含NaNa2 2SOSO4 4废水的原理如图所示，采用惰性废水的原理如图所示，采用惰性电极，电极，abab、cdcd均为离子交换膜，在直流电场的作用均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的下，两膜中间的NaNa+ +和和 可通过离子交换膜，

34、而两端可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。24SO下列叙述正确的是世纪金榜导学号下列叙述正确的是世纪金榜导学号30682093(30682093() )A.A.通电后中间隔室的通电后中间隔室的 离子向正极区迁移，正极区离子向正极区迁移，正极区溶液溶液pHpH增大增大B.B.该法在处理含该法在处理含NaNa2 2SOSO4 4废水时可以得到废水时可以得到NaOHNaOH和和H H2 2SOSO4 4产产品品24SOC.C.负极反应为负极反应为2H2H2 2O-4eO-4e- -=O=O2 2+4H+4H+ +，负极区溶液，负极区溶液pHpH

35、降降低低D.D.当电路中通过当电路中通过1 mol1 mol电子的电量时，会有电子的电量时，会有0.5 mol0.5 mol的的O O2 2生成生成【解析】【解析】选选B B。电解池中阴离子向阳极移动，所以通电。电解池中阴离子向阳极移动，所以通电后中间隔室的后中间隔室的 向正极区迁移，阳极上氢氧根离子向正极区迁移，阳极上氢氧根离子放电产生氧气，溶液中氢离子浓度增大，放电产生氧气，溶液中氢离子浓度增大，pHpH减小，减小，A A项项错误；电解时在负极区生成错误；电解时在负极区生成NaOHNaOH，在正极区生成，在正极区生成H H2 2SOSO4 4，B B项正确；阴极反应是氢离子得到电子生成氢项

36、正确；阴极反应是氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，气，溶液中氢氧根离子浓度增大，pHpH升高，升高，C C项错误；项错误；当电路中通过当电路中通过1 mol1 mol电子的电量时，会有电子的电量时，会有0.25 mol0.25 mol的的O O2 2生成，生成，D D项错误。项错误。24SO【高考母题变式】【高考母题变式】(1)(1)正极区的电极反应式是正极区的电极反应式是_，随着电解的进行随着电解的进行NaNa2 2SOSO4 4溶液浓度溶液浓度_(_(填填“增增大大”“”“不变不变”或或“减小减小”) )。提示：提示：4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+

37、OO+O2 2减小。通电后减小。通电后OHOH- -移向移向阳极，阳极，OHOH- -放电产生氧气；由于放电产生氧气；由于NaNa+ +和和 不断被交不断被交换，分别进入阴极区、阳极区，所以换，分别进入阴极区、阳极区，所以NaNa2 2SOSO4 4浓度减浓度减小。小。24SO(2)ab(2)ab、cdcd分别为分别为_、_(_(填填“阴阴”或或“阳阳”) )离子交换膜。离子交换膜。提示：提示：abab是阳离子交换膜、是阳离子交换膜、cdcd是阴离子交换膜。通电是阴离子交换膜。通电后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以abab是阳离是阳离子交换膜、子交换膜

38、、cdcd是阴离子交换膜。是阴离子交换膜。【模拟母题示例】【模拟母题示例】( (电极反应式书写电极反应式书写)(2017)(2017宁波模拟宁波模拟) )电解电解NONO制备制备NHNH4 4NONO3 3，其工作原理如图所示，下列说法，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是世纪金榜导学号不正确的是世纪金榜导学号30682094(30682094() )A.A.电解池的阳极的电极反应式为电解池的阳极的电极反应式为NO-3eNO-3e- -+4OH+4OH- -=+2H+2H2 2O OB.B.电解池总反应方程式为电解池总反应方程式为8NO+7H8NO+7H2 2O 3NHO 3NH4 4NON

39、O3 3+2HNO+2HNO3 3C.aC.a极上的电极反应式为极上的电极反应式为NO+5eNO+5e- -+6H+6H+ += +H= +H2 2O OD.D.为使电解产物全部转化为为使电解产物全部转化为NHNH4 4NONO3 3，需补充的物质，需补充的物质A A是是NHNH3 33NO4NH【解析】【解析】选选A A。NONO失电子生成失电子生成 ，根据反应后溶液呈，根据反应后溶液呈酸性，电极反应为酸性，电极反应为NO-3eNO-3e- -+2H+2H2 2O= +4HO= +4H+ +，A A错误；错误；根据得失电子守恒，结合阳极、阴极的电极反应式，根据得失电子守恒，结合阳极、阴极的电

40、极反应式，则电解过程总反应的离子方程式为则电解过程总反应的离子方程式为8NO+7H8NO+7H2 2O 5O 5+3 +2H+3 +2H+ +，B B正确；正确；a a极为阴极，极为阴极，NONO得电子生成得电子生成 ，电极反应为电极反应为NO+5eNO+5e- -+6H+6H+ += +H= +H2 2O O，C C正确；电解产正确；电解产物物 的物质的量大于的物质的量大于 ，要使产物全部转化为，要使产物全部转化为NHNH4 4NONO3 3，需补充，需补充NHNH3 3，D D正确。正确。3NO4NH3NO3NO4NH4NH3NO4NH【模拟母题变式】【模拟母题变式】(1)b(1)b极上发

41、生极上发生_(_(填填“氧化氧化”或或“还原还原”) )反反应。应。提示：提示：氧化。氧化。NONO失电子生成失电子生成 ，b b极为阳极，发生氧极为阳极，发生氧化反应。化反应。3NO(2)(2)电解过程中补充的物质电解过程中补充的物质A A能与能与NONO在加热、催化剂存在加热、催化剂存在下发生反应生成无污染的气体，写出反应方程式在下发生反应生成无污染的气体，写出反应方程式_。提示：提示：4NH4NH3 3+6NO 5N+6NO 5N2 2+6H+6H2 2O O。【探究归纳总结】【探究归纳总结】1.1.分析电解过程的思维程序：分析电解过程的思维程序：(1)(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材

42、料是惰性电极还是首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。活性电极。(2)(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组两组( (不要忘记水溶液中的不要忘记水溶液中的H H+ +和和OHOH- -) )。(3)(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。阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液溶液( (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、最重要的放电顺序：阳极：最常用、最重要的放电顺序：阳极：S S2-2-II- -BrBr

43、- -ClCl- -OHOH- -；阴极：；阴极：AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +。电解水溶液时，电解水溶液时，K K+ +AlAl3+3+不可能在阴极放电，即不可不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到能用电解水溶液的方法得到K K、CaCa、NaNa、MgMg、AlAl等金属。等金属。2.2.正确书写电极反应式的方法：正确书写电极反应式的方法：(1)(1)一看电极材料，若是金属一看电极材料，若是金属(Au(Au、PtPt除外除外) )作阳极，金作阳极，金属一定被电解属一定被电解( (注：注：FeFe生成生成FeFe2+2+) )。(2)(2)二看电解产物，对

44、于规定产物的电极反应式，根据二看电解产物，对于规定产物的电极反应式，根据电子得失书写电极反应式。电子得失书写电极反应式。(3)(3)三看介质，介质是否参与电极反应。三看介质，介质是否参与电极反应。(4)(4)书写总化学方程式或离子方程式时，弱电解质要写书写总化学方程式或离子方程式时，弱电解质要写成分子式，且一定注明条件成分子式，且一定注明条件“电解电解”。【高考模拟预测】【高考模拟预测】1.1.为使反应为使反应Ag+2HCl=AgCl+HAg+2HCl=AgCl+H2 2能够发生，下列能够发生，下列设计方案正确的是设计方案正确的是( () )A.A.用银片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电

45、用银片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池解质溶液构成原电池B.B.用银片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液用银片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C.C.用银片作阳极，铁片作阴极，电解稀盐酸用银片作阳极，铁片作阴极，电解稀盐酸D.D.用银片作阴、阳电极，电解硝酸银溶液用银片作阴、阳电极，电解硝酸银溶液【解析】【解析】选选C C。该反应为非自发进行的氧化还原反应，。该反应为非自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为银放电，阴极为必须设计为电解池才能发生。阳极为银放电，阴极为H H+ +放电，即用银作阳极，电解质溶液为稀盐酸，放电，即用银作阳极，电解质溶液为稀

46、盐酸，C C正确。正确。2.(20172.(2017梧州模拟梧州模拟) )用一种阴、阳离子双隔膜三室电用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的解槽处理废水中的 ，模拟装置如图所示，下列说，模拟装置如图所示，下列说法正确的是世纪金榜导学号法正确的是世纪金榜导学号30682095(30682095() )4NHA.A.阳极的电极反应式为阳极的电极反应式为Fe-3eFe-3e- -=Fe=Fe3+3+B.B.阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解一段时间后，阴极室溶液中的电解一段时间后，阴极室溶液中的pHpH升高升高

47、D.D.电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH(NH4 4) )3 3POPO4 4【解析】【解析】选选C C。FeFe为阳极，发生反应为阳极，发生反应Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+，A A错误；阴极上错误；阴极上H H+ +放电生成放电生成H H2 2，电极反应式为，电极反应式为2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2，B B错误；电解时，阴极上错误；电解时，阴极上H H+ +放电生成放电生成H H2 2，溶，溶液中液中c(OHc(OH- -) )增大，溶液中增大，溶液中pHpH增大，增大，C C正确；电解时，溶正确；电解时

48、，溶液中液中 向阴极室移动，向阴极室移动，H H+ +放电生成放电生成H H2 2，溶液中，溶液中OHOH- -和和 结合生成电解质结合生成电解质NHNH3 3HH2 2O O，所以阴极室中溶质为，所以阴极室中溶质为NHNH3 3HH2 2O O和和(NH(NH4 4) )3 3POPO4 4或或NHNH4 4H H2 2POPO4 4、(NH(NH4 4) )2 2HPOHPO4 4，D D错误。错误。4NH4NH【加固训练】【加固训练】1.1.以石墨为电极，电解以石墨为电极，电解KIKI溶液溶液( (含有少量的酚酞和淀含有少量的酚酞和淀粉粉) )。下列说法错误的是。下列说法错误的是( ()

49、 )A.A.阴极附近溶液呈红色阴极附近溶液呈红色B.B.阴极逸出气体阴极逸出气体C.C.阳极附近溶液呈蓝色阳极附近溶液呈蓝色D.D.溶液的溶液的pHpH变小变小【解析】【解析】选选D D。电解反应为。电解反应为2KI+2H2KI+2H2 2O 2KOH+HO 2KOH+H2 2+I+I2 2( (类似于电解饱和食盐水类似于电解饱和食盐水) )，阴极产物是，阴极产物是H H2 2和和KOHKOH，阳极产物是阳极产物是I I2 2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝所以阳极附近的溶液会变蓝( (淀粉遇碘变蓝淀粉遇碘变蓝) )，阴极附，阴极附近

50、的溶液会变红近的溶液会变红( (溶液呈碱性溶液呈碱性) )，A A、B B、C C正确；由于电正确；由于电解产物有解产物有KOHKOH生成，所以溶液的生成，所以溶液的pHpH逐渐增大，逐渐增大，D D错误。错误。2.2.电解加工是利用电解原理使金属在电解液中溶蚀成电解加工是利用电解原理使金属在电解液中溶蚀成预定形状的方法。电解加工一铜构件的示意图如图，预定形状的方法。电解加工一铜构件的示意图如图，阳极铜件被溶蚀，而阴极的质量和形状都保持不变，阳极铜件被溶蚀，而阴极的质量和形状都保持不变，则原始电解液不宜含有大量的则原始电解液不宜含有大量的( () )A.A.B.ClB.Cl- -C.NaC.N

51、a+ +D.CuD.Cu2+2+24SO【解析】【解析】选选D D。由题意阴极的质量和形状都保持不变，。由题意阴极的质量和形状都保持不变，可判断阴极没有金属析出，故原电解液不宜含有大量可判断阴极没有金属析出，故原电解液不宜含有大量的的CuCu2+2+。3.(20173.(2017承德模拟承德模拟) )酸性废水中含酸性废水中含CrCr2 2 ，采用电解，采用电解法进行处理。电解时采用法进行处理。电解时采用FeFe作阳极，惰性电极作阴作阳极，惰性电极作阴极。已知：极。已知：氧化性：氧化性：CrCr2 2 FeFe3+3+；CrCr2 2 的还原产物是的还原产物是CrCr3+3+；KspspCr(O

52、H)Cr(OH)3 3=6.3=6.31010-31-31。下列说法正确的是。下列说法正确的是( () )27O27O27OA.A.阳极材料也可以是阳极材料也可以是CuCuB.B.阴极每产生阴极每产生3 mol H3 mol H2 2，则有，则有1 mol Cr1 mol Cr2 2 被还原被还原C.C.一段时间后溶液中发生反应一段时间后溶液中发生反应CrCr2 2 +6Fe+6Fe2+2+14H+14H+ +=2Cr=2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O OD.D.电解最后阶段需要加碱，使溶液中的阳离子转化为电解最后阶段需要加碱，使溶液中的阳离子转化为沉淀沉淀27O27O【

53、解析】【解析】选选C C。阳极材料若是。阳极材料若是CuCu，电解过程生成的，电解过程生成的CuCu2+2+没有还原性，不能还原没有还原性，不能还原CrCr2 2 ，A A错误；阴极产生错误；阴极产生3 mol H3 mol H2 2，转移电子，转移电子6 mol6 mol，根据氧化还原反应得失电，根据氧化还原反应得失电子守恒得子守恒得6Fe6Fe12e12e- -6Fe6Fe2+2+CrCr2 2 2Cr2Cr3+3+，则有，则有0.5 mol Cr0.5 mol Cr2 2 被还原，被还原，B B错误；电解过程中阳极产生错误；电解过程中阳极产生的的FeFe2+2+与废水中的与废水中的CrC

54、r2 2 发生氧化还原反应，发生氧化还原反应，C C正确；正确；反应过程中不断消耗反应过程中不断消耗H H+ +，溶液的碱性增强，电解最后，溶液的碱性增强，电解最后阶段不需要加碱，阶段不需要加碱，D D错误。错误。27O27O27O27O考点三考点三金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护【核心自主排查】【核心自主排查】1.1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较：化学腐蚀和电化学腐蚀的比较： 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与接触到的物金属与接触到的物质直接反应质直接反应不纯金属接触到电解质不纯金属接触到电解质溶液发生溶液发生_反应反应本质本质M-neM-ne- -=M=Mn+n+原电

55、池原电池类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀_被腐蚀被腐蚀区别区别_电流产生电流产生_电流产生电流产生注：通常两种腐蚀同时存在，但电化学腐蚀比化注：通常两种腐蚀同时存在，但电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重学腐蚀普遍得多，危害也更严重较活泼金属较活泼金属无无有有2.2.电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类( (钢铁腐蚀钢铁腐蚀) )：类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜性质水膜性质_弱酸性或中性或碱性弱酸性或中性或碱性负极反应负极反应_正极反应正极反应_总反应总反应Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 22Fe+O2Fe+O2

56、2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2酸性酸性Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 22H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e- -=4OH=4OH- -类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀其他反应其他反应吸氧腐蚀还伴随以下反应：吸氧腐蚀还伴随以下反应：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O+(3-x)HO+(3-x)H2 2O O注：注：_腐蚀更普遍腐蚀更普遍吸氧

57、吸氧3.3.金属的防护：金属的防护：原电池原电池电解池电解池【思维诊断】【思维诊断】( (正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)”)(1)(1)因空气中因空气中COCO2 2的存在，金属表面形成一层酸膜，所的存在，金属表面形成一层酸膜，所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。以大多数金属发生的是析氢腐蚀。( () )提示：提示：。强酸性环境发生析氢腐蚀，弱酸性或中性。强酸性环境发生析氢腐蚀，弱酸性或中性环境发生吸氧腐蚀，自然界中大多数金属发生吸氧腐环境发生吸氧腐蚀，自然界中大多数金属发生吸氧腐蚀。蚀。(2)(2)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保

58、护法防止其腐蚀。止其腐蚀。( () )提示：提示：。当铁作原电池的正极或电解池的阴极时，。当铁作原电池的正极或电解池的阴极时，铁均会受到保护。铁均会受到保护。(3)(3)若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀。壳的腐蚀。( () )提示：提示：。在海轮外壳上附着一些铜，可形成铁、铜。在海轮外壳上附着一些铜，可形成铁、铜原电池，铁比铜活泼，作为负极被腐蚀。原电池，铁比铜活泼，作为负极被腐蚀。(4)(4)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性。铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性。( () )提示：提示：。铁表面镀锌，可以形成原电池，锌作负极，。铁表面镀锌，可以

59、形成原电池，锌作负极，增强铁的抗腐蚀能力。增强铁的抗腐蚀能力。(5)(5)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。( () )提示：提示：。钢铁主要发生的是吸氧腐蚀。钢铁主要发生的是吸氧腐蚀。【方法点拨】【方法点拨】1.1.金属腐蚀快慢的规律：金属腐蚀快慢的规律：(1)(1)电解池的阳极金属电解池的阳极金属( (除除PtPt、AuAu外外)原电池的负极金原电池的负极金属属 化学腐蚀的金属化学腐蚀的金属 原电池的正极金属原电池的正极金属 电解池的阴极电解池的阴极金属。金属。(2)(2)同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中 弱电解质中弱电解质中 非电

60、解非电解质中。质中。(3)(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。越快。2.2.根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀：根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀：正确判断正确判断“介质介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；NHNH4 4ClCl溶液、稀硫酸等酸性溶液发生析氢腐蚀。溶液、稀硫酸等酸性溶液发生析氢腐蚀。【