高考化学大一轮复习第六单元化学反应与能量6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护课件新人教版.ppt

1、第三节电解单元金属的电化学腐蚀和防护，试验纲： 1 .了解电解单元的组成、工作原理和应用，能编写电极反应和总反应方程。 2 .了解金属电化学腐蚀的原因、金属腐蚀危害及防金属腐蚀措施。-3-、基础整理、试验点突破、电解原理1 .电解、2 .电解单元(1)定义：电解单元是改变为的装置。 (2)电解单元的构成条件：有外接直流电源。 有两个连接的电极。 形成闭合回路。 电解质溶液或电解质。 还原、氧化、电能化学能、电源、熔融、-4-、基础整理、试验点突破、阴极、还原反应、Cu2 2e-=Cu、阳极、氧化反应、2cl-2e电子从电源极到Zn电极，通过Zn电极和溶液中电子的结合而生成，引起反应的溶液中的C

2、u2、h向电极移动、阴、负、Cu2、Cu、还原、Zn、黑金属铅、OH-、失、O2、氧化、-6-、基础卡、试验点突破、-7-、基础卡例1(2016山东沂水二中期末)以下所述的错误，如果对(a )图所示的装置进行有会儿通电， 在石墨电极上有可能析出铜b .在原电池的负极和电解池的阴极两者上发生氧化反应c .电解精炼铜时，在同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小的d .用惰性电极电解的Na2SO4阴阳两极生成物的物质的量之比为21、解答、解析、-11-、基础整理、试验点突破， 用例2(2016湖南益阳三型)惰性电极电解2 L 0.5 molL-1的硝酸银溶液，在电气线路中通过0.1 mol的

3、电子后，此时溶液的pH不能确定() A.1B.2 C.3D .a，-12-，基础整理，试验点突破，解答数字大板块1 .关于电解单元的题目的思维方法途径2 .电解单元的电极反应式的写入顺序判断电解单元的背面、阳极2，电解单元的阳极材料是惰性电极还是活性电极(Au、Pt以外的金属电极一般是活性电极)、-14-、基础整理、试验点突破、跟踪训练1.(2016安徽淮南一型)工业上测定在同温同压下， 瓦斯气体甲和瓦斯气体乙的体积比为约12，以下说明中正确的是，() A.a极与电源的负极连接，b .生成物c .络离子交换膜d为阴络离子交换膜D.b电极反应式：4OH-4e-=O2 2H2O，已知铅酸蓄电池的总

4、反应为： 电解后在c极和d极附近分别滴加酚酞溶液，则c极附近的溶液变红，以下说法正确的是(-16-)、基础整理、试验点突破、A.d极阴极b .放电时的铅酸蓄电池负极的电极反应式为：析出了6.4g的cu时，两池均瓦斯气体为3.33 解答，解析，-17-，基础整理，试验点突破，电解原理的应用1 .电解饱和食盐水，2cl-2e-=cl2 Cu2 2e-=Cu，-19-，基础卡片，试验点突破，3 .电镀铜，精铜，被电镀金属，Cu2，Cu-2e-=Cu2，cu22e-=。 6o2-12e-=3o2、4al312e-=4al、-21-、基础整理、试验点突破，特别是(1)需要提纯在氯元素碱工业中使用的饱和食

5、盐水，除去混在NaCl中的Ca2，(2)镀铜时，电解质溶液中的c(Cu2)发生变化(之所以不能电解熔融MgCl2熔化期镁，之所以不能电解MgO熔化期镁，是因为MgO的熔点高，之所以不能电解熔融Al2O3熔化期铝，之所以不能电解AlCl3熔化期铝，是因为AlCl3是共价键化合物，其熔融状态不导电。 整理基础，突破缺点，自主判断正误，巩固正确的图画、错误的图画。 (1)电解精炼铜时，两极得失电子数必须相同() (2)镀铜时，电解液中的Cu2浓度不变() (3)电解精炼铜时，电解液中的Cu2浓度不变() (4)电解精炼铜时，阳极泥中的MgO与AlCl3 () (6)氯元素碱工业阴极生成物为H2 ()

6、、 基础整理、试验点突破、电解原理应用的4点注意事项1 .阳络离子交换膜(以电解NaCl溶液为例2 .电解或电镀的情况下，电极的品质减少的电极必定是金属电极阳极，电极的质量增加的电极必定是阴极，即溶液中的金属阳络离子成为电子，吸附在阴极上。 3 .电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活性金属失去电子，成为金属阳络离子进入溶液，比其他活性铜弱的杂质以阳极泥的形式堆积。 电解中电解质溶液中的Cu2浓度逐渐减少。 4 .镀敷时，阳极(镀敷金属)失去的电子的数量与阴极镀敷金属络离子得到的电子的数量相等，因此镀液中的电解质的浓度不变。-24-、基础整理、试验点突破、例3(2016课标全国乙、11

7、)三室式电渗析法中的含Na2SO4排水的处理原理图所示，采用惰性电极，ab、cd都是络离子交换膜，由于直流电场的作用，两膜中间的Na和以下所述的正确是() a .通电后的单元的正极区溶液pH的增大b .该方法在处理含有Na2SO4的废水时得到了NaOH和H2SO4制品c .负极反应为2H2O-4e-=O2 4H、负极区溶液pH的降低d . 基础整理、试验点突破、解析：负极区发生的电极反应为4H2O 4e-=2H2 4OH-，正极区发生的电极反应为2H2O-4e-=O2 4H，因此正极区的pH减少，a选项错误。 Na移至负极区，生成NaOH，移至正极区，生成H2SO4，b选项每通过正确的负极区的

8、电极反应可知c选项错误的1 mol电子，就生成0.25 mol O2，d选项错误。-26-、基础整理、试验突破、例4(2015上海化学)氯元素碱工业采用电解提纯的方法制备了氯元素瓦斯气体、氢瓦斯气体、含碱燃烧和氯元素的含氧酸盐等系列化工产品。 下图为采用络离子交换膜法的盐水电解示意图，图中的络离子交换膜只能通过阳络离子。 喀呖声，完成下面的填孔： (1)，导出电解饱和盐水的络离子方程式： (2)络离子交换膜的作用为： (3)精制饱和食盐水从图中的位置补充，氢氧化纳金属钍溶液从图中(选择“a”、“b”、“c”或“d”)的位置流出。-27-、基础整理、试验点突破、回答：(1)2cl-2h2oCl2

9、h22oh-(2)oh-进入阳极室和cl2的副反应：2naohcl2=naclnaal 28-、基础整理、试验点突破、解析：(1)电解饱和食盐水时， 溶液中的阳络离子h在阴极得到的电子变成H2后逃逸，附近的水溶液显示碱性，溶液中的阴络离子Cl-在阳极失去电子产生Cl2。 该电解反应的络离子方程式为2Cl- 2H2O Cl2 H2 2OH-。 (2)图中的络离子交换膜是阳络离子交换膜，能够使阳络离子通过，不能使阴络离子通过，因此能够阻止阴极溶液中的OH-进入阳极室与氯元素瓦斯气体反应，阻止Cl-进入阴极室，能够进一步提高在阴极区域产生的NaOH纯度。 可以阻止由阳极产生的Cl2和阴极产生的H2的

10、混合引起的爆炸。(3)溶质NaCl随着电解的进行而消耗，应该立即补充。 精制饱和食盐水由阳极补充，即由图中a的位置补充，阴极h不断放电，因此，附近的溶液显示碱性，氢氧化纳金属钍溶液由图中d的位置流出的水不断被消耗，因此，从b通讯端口继续加入蒸馏水，从c资金头寸流出的是稀薄的NaCl溶液。-29-、基础整理、试验点突破、方法技巧电化学校正技术素电池和电解单元的校正算法，主要是两极生成物的定量校正算法、相对原子质量的校正算法、阿伏伽德罗常数测定的校正算法、溶液pH的校正算法、由生成物的量求出电量和电量的生成物的量等。 在进行相关校正计算中，可以采用下面的基本方法： (1)根据总反应表达式进行校正。

11、 先写电极反应式，然后写总反应式，最后根据总反应式举出比例式进行补正。 (2)根据电子保存进行订正。 用于串联电路中阴阳两极生成物、正负两极生成物、同电量等类型的校正运算，其根据是在电路中移动的电子数相等。 用于混合溶液中电解的阶段性修正算法。-30-、基础整理、试点突破、(3)根据关系式进行修正。 从得失电子保存关系中架起已知量和未知量的桥梁，建构修正计算中必要的关系式。 架设4 mol e-，总结电化学补正算的作用，记住电极反应式，活用关系式，就能建构出能快速解决常见电化学补正算问题的关系式： 提示：还可以在电化学校正计算中使用Q=It和Q=n(e-)NA1.60 10-19 C校正通过电

12、路的电量。 用-31-、基础整理、试验点突破、跟踪训练3.(2016北京牌处理综合，12 )石墨电极完成了以下电解实验。-32-、基础整理、试验点突破、以下实验现象的解释和推测不合理的是() A.a、d处：2H2O 2e-=H2 2OH- B.b处33602cl-2e-的基础整理、试验点突破、4.(2015福建理综合、11 )某模拟“人工叶”的电化学以下说明是正确的() a .该装置将化学能转换为光能和电能b .当该装置动作时，h从b极区域向a极区域移动c .每生成1 mol o 2，44 g co 2被还原的D.a电极的反应是33603 co 218 h-18 e-=c 33 c(Na2Fe

13、O4)相对于初始c(NaOH )的变化，如图2所示，选择m、n的2点中的1点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：-36-、基础整理、试验点突破、(2)(2015山东理综合、摘录)用图示的装置电解制作LiOH，两电极区的电解液分别为LiOH和LiCl溶液。 b极区电解液为溶液(填充化学式)，阳极电极反应式在电解中Li向(填充“a”或“b”)电极迁移。-37-、基卡、试验点突破、解答：(1)阳极室防止Na2FeO4和H2的反应而使收率降低的m点：c(OH-)低，Na2FeO4的稳定性差，反应慢的n点：c(oh Na2FeO4的收率降低(2)。 -38-、基础卡、试验点突破、解析：(1)题意

14、镍电极产生气泡是由于氢络离子放电引起的氢瓦斯气体，电极反应式是20溶液中的氢氧化合物络离子减少，因此有会儿电解后，c(OH-)降低的区域根据阳极室的题意，Na2FeO4容易被还原成H2 必须及时排出阴极产生的瓦斯气体，防止Na2FeO4和H2的反应导致收率降低。 题意是Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在m点c(OH-)低，Na2FeO4的稳定性差，反应慢。 在n点，c(OH-)过高，在铁元素电极上生成红褐色的水合氧化铁，从而降低了Na2FeO4的生产率。(2)B极产生H2，根据反应：2H 2e-=H2，b极为阴极，随着电解进行，溶液中的c(H )变小，c(OH-)变大，b极附近的电解液为LiOH溶液，随着电解进行，a极为阳极，电解液为LiCl溶液，电极在电解中，Li向阴极附近移动，即向b极移动。-39-、基础整理、试验点突破、金属腐蚀与防护1 .金属腐蚀的本质金属原子电子变成金属阳络离子，金属发生反应。 2 .化学腐蚀和电化学腐蚀、丧失、氧化、原电池、比较活跃、无、微弱、电化学、-40-、基础整理、试验点突破、酸性强、酸性弱或中性、Fe-2 e-=4Fe (oh )2o2h2o=4Fe (oh ) 3、吸氧、-41-、基础卡、试验基础卡、试验点突破、(2)金属腐蚀的电化学腐蚀和化学腐蚀在云同步存在较多，但前者更普遍，危害更严重。 (3)铜暴露在潮湿空气中产生的是