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文档简介
1、考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升课时课时4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1了解电解池的工作原理。了解电解池的工作原理。2能写出电极反应和电池反应方程式。能写出电极反应和电池反应方程式。3理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、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。防止金属腐蚀的措施。最新考纲最新考纲考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点一电解原理考点一电解原理1电解电解在在_作用下,电解质在两个电极上分别发生作用下,电解质在两个电极上分别发生_和和_的过程。的过程。2能量转化能量转化 _转化为
2、转化为_。电流电流氧化反应氧化反应还原反应还原反应电能电能化学能化学能考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3电解池电解池(1)构成条件构成条件有与有与_相连的两个电极。相连的两个电极。 _(或或_)。形成形成_。(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)电源电源电解质溶液电解质溶液熔融盐熔融盐闭合回路闭合回路考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(3)电子和离子移动方向电子和离子移动方向电子:从电源电子:从电源_流向电解池的流向电解池的_;从电解池的;从电解池的_流向电源的流向电源的_。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
3、向电解;阴离子移向电解池的池的_ 。4电解过程的分析思路电解过程的分析思路(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材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泼电极,惰性电极指活泼电极,惰性电极指Pt、Au、石墨,活性电极指除、石墨,活性电极指除Pt、Au、石墨以外的金属材料。、石墨以外的金属材料。(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分成阴、再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分成阴、阳两组,若为水溶液,不要忘记其中的阳两组,若为水溶液,不要忘记其中的H和和OH。负极负极阴极阴极阳极阳极正极正极阴极阴极阳极阳极考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(3)然后排出
4、阴、阳两极的放电顺序然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阴极:AgFe3Cu2H(酸酸)Fe2Zn2H(水水)Al3Mg2NaCa2K。阳极:活泼电极阳极:活泼电极S2IBrClOH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,电极本身都不反应,都是溶阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,都是溶液液(或熔融电解质或熔融电解质)中的阳离子放电。电解水溶液时,应注中的阳离子放电。电解水溶液时,应注意放电顺序中意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。之后的离子一般不参与放电。(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒
5、和电荷守恒。意遵循原子守恒和电荷守恒。(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。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升探究思考探究思考1电解时电子通过电解质溶液吗?电解时电子通过电解质溶液吗?答案答案电解质溶液通电电解时,在外电路中有电子通电解质溶液通电电解时,在外电路中有电子通过,而电解质溶液中是依靠离子定向移动形成了电流。过,而电解质溶液中是依靠离子定向移动形成了电流。2电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗?电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗?答案答案一定有化学反应发生,因为在电解池的两极有电一定有化学反应发生,因
6、为在电解池的两极有电子转移,发生了氧化还原反应,生成了新物质,所以一子转移,发生了氧化还原反应,生成了新物质,所以一定有化学反应发生。定有化学反应发生。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3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。(1)用惰性电极电解用惰性电极电解AgNO3溶液:溶液:阳极反应式阳极反应式_;阴极反应式阴极反应式_;总反应离子方程式总反应离子方程式_。(2)用惰性电极电解用惰性电极电解MgCl2溶液溶液阳极反应式阳极反应式_;阴极反应式阴极反应式_;总反应离子方程式总反应离子方程式_。(3)用铁作电极电解用铁作电极电解NaCl
7、溶液溶液阳极反应式阳极反应式_;考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升阴极反应式阴极反应式_;总化学方程式总化学方程式_。(4)用铜作电极电解盐酸用铜作电极电解盐酸阳极反应式阳极反应式_;阴极反应式阴极反应式_;总反应离子方程式总反应离子方程式_。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例1】 (2013浙江理综浙江理综,11)电解装置如图电解装置如图所示,电解槽内装有所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液
8、变蓝色,一段时间后,电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。蓝色逐渐变浅。已知:已知:3I26OH=IO35I3H2O下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升A右侧发生的电极反应式:右侧发生的电极反应式:2H2O2e=H22OHB电解结束时,右侧溶液中含电解结束时,右侧溶液中含IO3D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变发生的总化学反应不变考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升科学审题科学审题 审题干:审题干:审选项:阳离子交换膜代替阴离子交换
9、膜审选项:阳离子交换膜代替阴离子交换膜两极产生的两极产生的OH和和I2无法进行二次反应。无法进行二次反应。2I2e=I22H2O2e=H22OH考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案D考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例2】 2012重庆理综重庆理综,29(3)人工肾脏可采用间接电化人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(1)电源的负极为电源的负极为_(填填“A”或或“B”)。(2)阳极室中发生的反应依次为阳极室中发生的反应依次为_
10、、_。(3)电解结束后,阴极室溶液的电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将与电解前相比将_;若;若两极共收集到气体两极共收集到气体13.44 L(标准状况标准状况),则除去的尿素为,则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解忽略气体的溶解)。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案(1)B(2)2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl(3)不变不变7.2考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升电极反应式的书写电极反应式的书写“二判二析一写二判二析一写”考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升1(2013北京理综北京理综,9)用
11、石墨电极电解用石墨电极电解CuCl2溶液溶液(见右图见右图)。下列分析正确的是。下列分析正确的是 ()。Aa端是直流电源的负极端是直流电源的负极B通电使通电使CuCl2发生电离发生电离C阳极上发生的反应:阳极上发生的反应:Cu22e=Cu考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升D通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体解析解析A项,项,Cu2流向电解池的阴极,可判断流向电解池的阴极,可判断a极为电源极为电源的负极,正确;的负极,正确;B项,项,CuCl2的电离与通电无关,错误;的电离与通电无关,错误;C项,阳极上发生的反应为项,阳极上发生
12、的反应为2Cl2e=Cl2,错误;,错误;D项,通电后项,通电后Cl2应在阳极生成,错误。应在阳极生成,错误。答案答案A考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2(2012海南化学海南化学,3)下列各组中,每种电解质溶液电解时下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是只生成氢气和氧气的是 ()。AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析解析电解质溶液电解时只生成氧气和氢气,相当于是电解质溶液电解时只生成氧气和氢气,相当于是电解水,根据电解时离子的放电顺序,当电解
13、强酸、强电解水,根据电解时离子的放电顺序,当电解强酸、强碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。答案答案C考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3(2013山西六校联考山西六校联考)臭氧是一种强氧化剂,常用于消臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。毒、灭菌等。O3可由臭氧发生器可由臭氧发生器(原理如图原理如图)电解稀硫酸电解稀硫酸制得。制得。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(1)图中阴极为图中阴极为_(填填“A”或或“B”),其电极反应式为,其电极反应式为_。(2)若若C处通入处通入O2,则,则A极的电极反应式
14、为极的电极反应式为_。(3)若若C处不通入处不通入O2,D、E处分别收集到处分别收集到x L和和y L气体气体(标准标准状况状况),则,则E处收集的气体中处收集的气体中O3所占的体积分数为所占的体积分数为_。(忽略忽略O3的分解的分解)考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析观察电解装置图知,特殊惰性电极观察电解装置图知,特殊惰性电极B上产生了氧气上产生了氧气和臭氧,该极失去电子发生氧化反应作阳极,则特殊惰和臭氧,该极失去电子发生氧化反应作阳极,则特殊惰性电极性电极A为阴极,得电子发生还原反应,电极反应式为为阴极,得电子发生还原反应,电极反应式为2H2e=H2;若从;若从C
15、处通入氧气,氧气将参与反处通入氧气,氧气将参与反应,阴极生成的将是水,电极反应式为应,阴极生成的将是水,电极反应式为O24H4e=2H2O;设;设y L混合气体中臭氧的体积分数为混合气体中臭氧的体积分数为a,由电,由电子得失守恒有子得失守恒有2xya6y(1a)4,解得,解得a(x2y)/y。答案答案(1)A2H2e=H2(2)O24H4e=2H2O(3)(x2y)/y考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升 规规 律律 应应 用用以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类类型型电极反应特点电极反应特点实例实例电解电解对象对象电解质电解质浓度浓度pH
16、电解质电解质溶液溶液复原复原电电解解水水型型阴:阴:2H2e=H2(或或2H2O2e=2OHH2)阳:阳:4OH4e=2H2OO2(或或2H2O4e=4HO2)NaOH水水增大增大增大增大加水加水H2SO4水水增大增大减小减小加水加水Na2SO4水水增大增大不变不变加水加水考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升电解电解电解电解质型质型电解质电离电解质电离出的阴、阳出的阴、阳离子分别在离子分别在两极放电两极放电HCl电解质电解质减小减小增大增大通氯通氯化氢化氢CuCl2电解质电解质减小减小加氯加氯化铜化铜放放H2生碱生碱型型阴极:阴极:H2O放放H2生碱生碱阳极:电解阳极:电解质阴
17、离子放质阴离子放电电NaCl电解质电解质和水和水生成新生成新电解质电解质增大增大通氯通氯化氢化氢放放O2生酸生酸型型阴极:电解阴极:电解质阳离子放质阳离子放电电阳极:阳极:H2O放放O2生酸生酸CuSO4电解质电解质和水和水生成新生成新电解质电解质减小减小加氧加氧化铜化铜或碳或碳酸铜酸铜考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点二电解原理的应用考点二电解原理的应用1氯碱工业氯碱工业(1)概念:用电解饱和概念:用电解饱和NaCl溶液的方法来制取溶液的方法来制取_、_和和_,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为称为_。(2)原理原理Na
18、OHH2Cl2氯碱工业氯碱工业2Cl2e=Cl22H2e=H2考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2铜的电解精炼铜的电解精炼(1)电极反应电极反应阴极阴极(电极材料为电极材料为_):_ 。(2)溶液中各离子浓度的变化溶液中各离子浓度的变化阴离子浓度阴离子浓度_;阳离子中阳离子中Cu2浓度变浓度变_,Zn2、Fe2、Ni2等浓度变等浓度变_。(3)阳极泥的成分:含有阳极泥的成分:含有_等贵重金属。等贵重金属。Cu22e=Cu精铜精铜不变不变小小大大Ag、Pt、Au粗铜粗铜Cu2e=Cu2Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优
19、化提升3电镀电镀(1)阳极:阳极:_;(2)阴极:阴极:_;(3)电镀液:一般用含有电镀液:一般用含有_的电解质溶液作的电解质溶液作电镀液;电镀液;(4)电镀液浓度:电镀液浓度:_ 。镀层金属镀层金属镀件镀件镀层金属阳离子镀层金属阳离子保持不变保持不变考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升4电冶金电冶金利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。等。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na4Al312e=4AlMg22e=Mg6O212e=3O22Cl2e=Cl2考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升探究
20、思考探究思考1如何检验电解如何检验电解NaCl溶液的产物?溶液的产物?答案答案阳极产物阳极产物Cl2可以用湿润的淀粉可以用湿润的淀粉KI试纸检验,阴试纸检验,阴极产物极产物H2可以通过点燃检验,可以通过点燃检验,NaOH可以用酚酞试剂检可以用酚酞试剂检验。验。2Cu的还原性比的还原性比H2弱,能否采取一定措施使弱,能否采取一定措施使Cu将酸中的将酸中的H置换出来?采用什么措施?置换出来?采用什么措施?考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升3判断正误判断正误(1)CuH2SO4=CuSO4H2可以设计成电解池,但不能设可以设计成电解池,但不能设计成原电池。计成原电池。 ()(2)电
21、解饱和食盐水时,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。 ()(3)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。阴极增加的质量相等。 ()(4)电解是把电能转变成化学能电解是把电能转变成化学能 ()(5)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 ()(6)任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应 ()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例3
22、】 (2012浙江理综浙江理综,10)以铬酸钾为原料,电化学法以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升思维启迪思维启迪右右2H2O4e=4HO24H2O4e=4OH2H2考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案D考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例4】 2012新课标全国卷新课标全国卷,36(3)粗铜的电解精炼如右粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解
23、过程中,粗铜板应是图中电极图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_(填图中的字母填图中的字母);在电极;在电极d上发生的电极反应式上发生的电极反应式为为_;若粗铜中还含有;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为,它们在电解槽中的存在形式和位置为_。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO4溶液作电解液,比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶溶液作电解液,比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液,不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。液,不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。
24、答案答案cCu22e=Cu Au、Ag以单质的形式沉以单质的形式沉积在积在c(阳极阳极)下方,下方,Fe以以Fe2的形式进入电解液的形式进入电解液考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升1(2013烟台模拟烟台模拟)利用如图所示装置模拟电解原利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 ()。A氯碱工业中,氯碱工业中,X电极上反应式是电极上反应式是4OH4e=2H2OO2B电解精炼铜时,电解精炼铜时,Z溶液中的溶液中的Cu2浓度不变浓度不变C在铁片上镀铜时,在铁片上镀铜时,Y是纯铜是纯铜D制取金属镁时,制取金属镁时,Z是熔融
25、的氯化镁是熔融的氯化镁考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析氯碱工业中阳极是氯碱工业中阳极是Cl放电生成放电生成Cl2;电解精炼铜;电解精炼铜时阳极粗铜溶解,阴极时阳极粗铜溶解,阴极Cu2放电析出放电析出Cu,溶液中,溶液中Cu2浓度变小;铁片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯浓度变小;铁片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜。铜。答案答案D考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2以以KCl和和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是法正确的是 ()。A未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是未通电前上
26、述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系出量无确定关系C电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析A项,未通电时是原电池,但电镀过程并不是原项,未通电时是原电池,但电镀过程并不是原电池的充电过程,故电池的充电过程,故A错误;错误;B项,锌的析出量与通过的项,锌的析出量与通过的电量有
27、确定关系,故电量有确定关系,故B错误;错误;C项,电镀时保持电流恒项,电镀时保持电流恒定,有利于保证电镀的质量,温度不影响电解的速率,定,有利于保证电镀的质量,温度不影响电解的速率,故故C正确;正确;D项,镀锌层破损后与铁构成了原电池,锌作项,镀锌层破损后与铁构成了原电池,锌作负极被腐蚀,保护了铁,故负极被腐蚀,保护了铁,故D错误。错误。答案答案C考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升32013重庆理综重庆理综,11(2)化学在环境保护中起着十分重要化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水的作用,催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐
28、的污染。电化学降解中硝酸盐的污染。电化学降解NO3的原理如图所示。的原理如图所示。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升电源正极为电源正极为_(填填A或或B),阴极反应式为,阴极反应式为_。若电解过程中转移了若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变电子,则膜两侧电解液的质量变化差化差(m左左m右右)为为_克。克。答案答案A2NO36H2O10e=N212OH14.4考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升 电解原理应用中的注意要点电解原理应用中的注意要点1阳离子交换膜阳离子交换膜(以电解以电解NaCl溶液为例溶液为例),只允许阳离子,只允许阳离子(Na
29、)通过,而阻止阴离子通过,而阻止阴离子(Cl、OH)和分子和分子(Cl2)通过,这样既通过,这样既能防止能防止H2和和Cl2混合爆炸,又能避免混合爆炸,又能避免Cl2和和NaOH溶液作用生溶液作用生成成NaClO影响烧碱质量。影响烧碱质量。2电解或电镀时,电极质量减少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阳阳极;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。得电子变成金属吸附在阴极上。3电解精炼铜,粗铜中含有的电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电等活泼金属失去电子,变成
30、金属阳离子进入溶液,其活泼性小于铜的杂质以阳子,变成金属阳离子进入溶液,其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2浓度会浓度会逐渐减小。逐渐减小。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升4电镀时,阳极电镀时,阳极(镀层金属镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。变。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升考点三金属的腐蚀与防护考点三金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质金属原
31、子金属原子_变为变为_,金属发生氧化反应。,金属发生氧化反应。2金属腐蚀的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金属跟_ 接触接触不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟_ _接触接触现象现象_电流电流产生产生_电流产生电流产生本质本质金属被金属被_较活泼金属被较活泼金属被_联系联系两者往往同时发生,两者往往同时发生,_腐蚀更普遍腐蚀更普遍失去电子失去电子金属阳离子金属阳离子电解电解质溶液质溶液有微弱有微弱氧化氧化电化学电化学氧化氧化非金属单质直接非金属单质直接无无考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(
32、2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析: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_电电极极反反应应负极负极_正极正极_总反应式总反应式_联系联系_更更普遍普遍铁锈的形成:铁锈的形成:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)(3x)H2O。水膜酸性很弱或呈水膜酸性很弱或呈中性中性Fe2e=Fe2水膜酸性较强水膜酸性较强(pH4.3)2H2e=H2O22H2O4e= 4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O= 2Fe(OH)2吸氧腐蚀吸氧腐蚀考点考点 深度突破深度突破素养素养 优
33、化提升优化提升3金属的防护金属的防护(1)电化学防护电化学防护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法_原理原理a_:比被保护金属活泼的金属;:比被保护金属活泼的金属;b_:被保护的金属设备。:被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法_原理原理a_:被保护的金属设备;:被保护的金属设备;b_:惰性金属。:惰性金属。(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。(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。镀或表面钝化等方法。原电池原电池电解电解负极负极正极正极阴
34、极阴极阳极阳极考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升探究思考探究思考1影响金属腐蚀的因素有哪些?影响金属腐蚀的因素有哪些?答案答案影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说,金属越活泼,就越容易失去电方面。就金属本性来说,金属越活泼,就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大,如果金子而被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,就属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,就容易被腐蚀。容易被腐蚀。2如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速度如图所示,
35、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由快到慢的顺序为_。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升答案答案考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例5】 (2013北京理综北京理综,7)下列金属防腐的措施中,使下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是用外加电流的阴极保护法的是 ()。A水中的钢闸门连接电源的负极水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块地下钢管连接镁块思维启迪思维启迪 考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析A项,水中钢闸门
36、连接电源的负极,即作为电化项,水中钢闸门连接电源的负极,即作为电化学保护装置的阴极,使其不发生失电子反应而被保护,学保护装置的阴极,使其不发生失电子反应而被保护,正确;正确;B项和项和C项都属于外加防护层的防腐方法,项都属于外加防护层的防腐方法,B、C两项不符合题意,错误;两项不符合题意,错误;D项,属于牺牲阳极的阴极保项,属于牺牲阳极的阴极保护法,错误。护法,错误。答案答案A考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【示例示例6】 (2012山东理综山东理综,13)下列与金属腐蚀有关的说下列与金属腐蚀有关的说法正确的是法正确的是 ()。A图图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越
37、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合金的腐蚀速率合金的腐蚀速率减小减小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上放出气体的上放出气体的速率也增大速率也增大D图图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的的氧化作用引起的氧化作用引起的考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升解析解析图图a中,铁棒发生电化学腐蚀,靠近底端的部分与中,铁棒发生电化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;图项错误;图b中开
38、关由中开关由M改改置于置于N,CuZn作正极,腐蚀速率减小,作正极,腐蚀速率减小,B项正确;图项正确;图c中接通开关时中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放上放出,出,C项错误;图项错误;图d中干电池自放电腐蚀是中干电池自放电腐蚀是Zn与与C活动性不活动性不同形成原电池,与同形成原电池,与MnO2性质无关,性质无关,MnO2的作用是原电池的作用是原电池放电过程中吸收放电过程中吸收H元素防止电池溶胀,元素防止电池溶胀,D项错误。项错误。答案答案B考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升1(2012海南海南,10)下列叙述错误的是下列叙述错
39、误的是 ()。A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B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C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D铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀解析解析生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,A项项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,因为构成的正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,因为构成的原电池中原电池中Fe作负极,加快了腐蚀速率,作负极,加快了腐蚀速率,B项正确;在铁制项正确;在铁制品上镀铜时,镀
40、件应为阴极,镀层金属铜作阳极,品上镀铜时,镀件应为阴极,镀层金属铜作阳极,C项错项错误;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中误;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe作正极,受到保作正极,受到保护,护,D项正确。项正确。答案答案C考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升2下列有关金属腐蚀的说法正确的是下列有关金属腐蚀的说法正确的是()。A金属腐蚀是指不纯金属接触电解质溶液进行化学反应而金属腐蚀是指不纯金属接触电解质溶液进行化学反应而损耗的过程损耗的过程B电化学腐蚀是指在外加电流的作用下,不纯金属发生化电化学腐蚀是指在外加电流的作用下,不纯金属发生化学反应而损耗的过程学反应而损耗的过程C钢铁腐
41、蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈为铁锈D电化学腐蚀伴有电流产生电化学腐蚀伴有电流产生解析解析金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,化学腐蚀是指金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,化学腐蚀是指直接发生化学反应的腐蚀,电化学腐蚀是指形成原电池的腐直接发生化学反应的腐蚀,电化学腐蚀是指形成原电池的腐蚀,不需要外加电流,故蚀,不需要外加电流,故A、B错误;钢铁腐蚀最普遍的是错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气形成氢氧根离子,吸氧腐蚀,正极吸收氧气形成氢氧根离子,C错误。错误。答案答案D考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提
42、升3下列有关金属保护方法的说法中正确的是下列有关金属保护方法的说法中正确的是 ()。A我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用起到防止铁生锈的作用B白铁皮白铁皮(镀锌铁镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀速率很慢镀层破损后,铁皮的腐蚀速率很慢C轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阴极的阳极保护法阴极的阳极保护法D钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电化学保护法化学保护法解析解析A项中搪瓷层破损后,铁直接暴露在
43、空气中,易生项中搪瓷层破损后,铁直接暴露在空气中,易生锈,因而搪瓷层破损后不能再起到防止铁生锈的作用;锈,因而搪瓷层破损后不能再起到防止铁生锈的作用;B项项中镀层破损后锌与铁构成原电池,锌作负极,保护铁不被腐中镀层破损后锌与铁构成原电池,锌作负极,保护铁不被腐蚀;蚀;C项是牺牲阳极的阴极保护法;项是牺牲阳极的阴极保护法;D项中是用沥青作涂层项中是用沥青作涂层的涂层保护法。的涂层保护法。答案答案B考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升 电化学腐蚀规律电化学腐蚀规律1对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。解质
44、溶液非电解质溶液。2活动性不同的两金属:活动性差别越大,活动性强的金活动性不同的两金属:活动性差别越大,活动性强的金属腐蚀越快。属腐蚀越快。3对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快。越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快。4电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。蚀有防护措施的腐蚀。5从防腐措施方面分析,腐蚀的快慢为:外接电源的阴极从防腐措施方面分析,腐蚀的快慢为:外接电源的阴极保护法防腐保护法防腐牺牲阳极的阴极保护
45、法防腐牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条有一般防护条件的防腐件的防腐无防护条件的防腐无防护条件的防腐考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升 原电池和电解池的定量计算包括两极产物的定量计原电池和电解池的定量计算包括两极产物的定量计算、溶液算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算,以及与转移电子关系的定量计算等。计算,以及与转移电子关系的定量计算等。素养素养16应对电化学定量计算的三大技巧应对电化学定量计算的三大技巧考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升(1)根据电子守恒计算根据电子守恒计算用于串联电路中电解池阴阳两
46、极产物、原电池正负两极产用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子物、通过的电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。数相等。(2)根据总反应式计算根据总反应式计算先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。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关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,根据得失电子守恒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。构建计算所需的关系式。方方 法法 规规 律律考点考点 深度突破深度突破素养素
47、养 优化提升优化提升如以通过如以通过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,灵活运用该关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。式,灵活运用该关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。提示提示在电化学计算中,还常利用在电化学计算中,还常利用QIt和和Qn(e)NA1.601019C来计算电路中通过的电量。来计算电路中通过的电量。考点考点 深度突破深度突破素养素养 优化提升优化提升【典例典例】 500
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