【与名师对话】高考化学总复习(JS版)《6.3 电能转化为化学能 金属的腐蚀及防护》课件.ppt

1、电解原理1电解：电流流过电解质溶液(或熔融电解质)的过程。电解池(也称电解池):一种转化为电能的装置。两极，氧化还原，电能，化学能，三个电解池(电解氯化铜溶液)的组成和工作原理，思考：当电解进行时，溶液中的离子浓度一定会降低吗？提示：不一定。一些离子的浓度会降低。例如，当用惰性电极电解盐酸时，氢和氯会相互反应并被消耗掉，从而使盐酸变稀。当一些浓度增加时，例如，Na2SO4和硝酸的电解实际上是水的电解，因此离子浓度增加。2.电解原理的应用1。电解饱和盐水(1)电极反应：阳极：2Cl2e=Cl2。阴极：2H2e=H2。(2)一般反应方程式：(3)用途：氯碱工业生产氯气、H2和氢氧化钠。电镀铜或电解

2、精炼铜双极材料：待镀金属或纯铜。涂层金属或粗铜。(2)电极反应：阳极：Cu2e=Cu2。阴极：Cu22e=铜。阴极，阳极，3钠的电解熔炼(氯化钠的电解熔炼)(1)电极反应：阳极：2Cl2e=Cl2。阴极：2n2e=2na。(2)一般反应方程式：(3)应用：冶炼活性金属如钾、钠、镁和铝。金属的电化学腐蚀由金属与周围气体或液体物质反应引起的损耗现象称为金属腐蚀。1.用干燥气体(O2、Cl2、SO2等)直接产生化学腐蚀金属造成的腐蚀。)或非电解质液体(例如石油)。2电化学腐蚀(1)概念：不纯金属与电解质溶液接触时会发生反应，更多的活性金属会失去电子并被氧化。氧化还原，化学反应，原电池，(2)分类以铁

3、腐蚀为例注当纯铁丝放入稀硫酸中时，发生的不是析氢腐蚀，而是化学腐蚀。4.金属的电化学保护1。牺牲阳极阴极保护方法原电池原理一些更活跃的金属，如等。安装在受保护的钢铁设备上，受保护的金属用作原电池。外部电源阴极保护法电解槽原理由受保护的钢铁设备、惰性电极和外部DC电源组成。3 .改变金属内部结构的其他方法，如：涂层保护层，如、等。锌块，阳极，阴极，阳极，不锈钢，喷漆，油脂，电镀，1取一张浸泡在饱和氯化钠溶液中的酸碱度试纸，用两根铅笔芯作为电极，并打开DC电源。一段时间后，发现电极A与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆为浅红色。那么下面的说法是错误的()，Ab电极是阴极，Ba电极与电源

4、的阳极相连，C在电解过程中，水是氧化剂，Db电极附近溶液的酸碱度变小。答：D，2(南通2011年第一款)通过图中所示的装置，当X和Y由不同的材料制成时，电解原理可广泛应用于工业生产。以下说法是正确的()。在氯碱工业中，x和y是石墨，在y附近可以得到氢氧化钠。在铜精炼中，x是纯铜，y是粗铜，z是硫酸铜碳电镀工业，x是被镀金属，y是被镀金属外加电流的阴极保护法d，y是被保护金属。回答：AD，3使用来自NO3，SO42，h，Cu2的惰性电极。(2)如果金属从阴极沉淀，O2从阳极释放，电解质的化学式可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)电解液的化学

5、式可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。答案是：(1)硝酸、硫酸、钡(NO3)2 (2)铜(NO3)2、硫酸铜、硝酸银(3)盐酸、氯化钡，4钢容易生锈和腐蚀，腐蚀损失的钢占世界钢年产量的四分之一。(1)钢的腐蚀主要是吸氧腐蚀， 腐蚀过程中的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

6、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)为降低腐蚀速率(填入序号)A铜B钠C锌D石墨(3)图B所示的方案也能降低铁门的腐蚀速率，其中铁门应接至DC电源的_ _ _ _ _ _ _ _极。答案：(1)负极：2fe4e=2fe2正极：O22H2O4e=4OH (2)C (3) c (3)负极，要点1电极产物的判断及相关反应式的编写1电解过程中电极产物的判断，(阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根)阴极溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质或低价化合物(阳离子放电顺序：agfe3cu2hfe2zn2al3mg2naca2k)，两电极反应式的

7、编写(1)首先判断当阳极是金属活性电极时，电极材料放电。(2)分析溶液中的离子种类，根据离子放电顺序分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应公式。(3)当电解水溶液时，应该注意的是，放电序列中氢和氢氧之后的离子通常不参与放电反应。电解化学方程式(1)的书写电气化或电解必须标在等号上。(2)只有电解质被电解，只有电解质和电解产物被写入电解化学方程式。例如电解氯化铜溶液：氯化铜。(3)只有水是电解的，只有水和电解产品可以被写入。例如，当电解稀硫酸、氢氧化钠溶液和硫酸钠溶液时，化学方程式可以写成2H2O 2H2O2。(4)如果电解质和水同时被电解，它们必须被写入方程式。例如，电解饱和盐溶液：2Na2

8、CH 2 H2O H2Cl 22氢氧化钠。当水和电解质在电解过程中被电解时，在电极反应式中出现氢或氢氧放电，但在编写总反应式时，反应物中所有的氢或氢氧都应被水代替，产物中出现碱或酸。同时，阴极和阳极反应公式中的得失电子数是相同的，将两个电极反应公式相加可以得到总反应的化学方程式。例1(2009年安徽高考)氧化亚铜是一种半导体材料。基于绿色化学理念设计的电解池示意图显示，总电解反应为二氧化亚铜。下面的陈述是正确的()，氢在石墨电极A上生成，还原反应在铜电极C上发生，铜电极连接到DC电源D的负极，当有0.1摩尔电子转移时，生成0.1摩尔Cu2O思考点根据一般电解反应方程式的分析，铜发生氧化反应，作

9、为阳极，而氢发生还原反应，作为阴极。从反应中发现，铜在通电时失去电子，发生氧化反应，在阳极放电，并与电源的阳极相连。石墨作为阴极，发生还原反应：2H2e=H2。根据反应方程式2CuCu2O 2e 1 2 0.05 mol 0.1 mol，b，c和d是错误的。答答，迁移应用(即时迁移小测试工具)1(金华十中2011年模拟)以石墨为电极电解氯化铜和氯化钠的混合溶液，在任何情况下，阴极和阳极之间不能同时发生的反应是：(A)阴极：2H2e=H2阳极：4oh4e=2h2o02b阴极：2h2e C阴极：Cu22e=铜阳极：4H2o 2d阴极：Cu22e=铜阳极：2Cl2e=Cl电解槽中相关量的计算或判断主

10、要包括以下几个方面：根据DC定律，求解是基于电子的得与失的守恒，求解方法如下：(1)根据电子的守恒进行计算：根据电路中传输的电子数相等，计算正负两极的积，正负两极的积，以及串联电路中相同的电量。(2)根据总反应公式计算：先写出电极反应公式，然后写出总反应公式，最后根据总反应公式计算。(3)根据关系式计算：根据守恒定律(2)用惰性电极电解电解液时，如果电解液要恢复原状，应遵循“缺多少加多少”的原则，一般应加入阴极产物和阳极产物的混合物。例2(2010年国家综合治理)下图为以铂丝为电极电解稀硫酸镁溶液的装置。中性红色指示器添加到电解液中，此时溶液为红色。(指示剂的酸碱度颜色变化范围：6.88.0，

11、酸性红，碱性黄)，回答以下问题：(1)以下关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的陈述是正确的_ _ _ _ _ _ _ _ _(填入数字)；甲管溶液由红色变为黄色乙管溶液不变色甲管溶液不变色乙管溶液不变色(2)将反应的反应式写在甲管中：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(3)写出乙管反应的反应式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(4)管道内气体的测试方法为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；(5) 测试B管中气体的方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

12、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯中。 观察到的现象是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _分析本科目考查电解原理和

13、气体试验，旨在考查考生的化学语言写作能力和实验能力。根据图，可以确定a是阴极，b是阳极。氢在阳极放电，阳极附近的氢氧化物增加，溶液的碱度增加，阳极附近的溶液变黄，Mg2与氢氧化物结合形成氢氧化镁沉淀。氢氧根在B极的放电使溶液中的氢增加，B极附近的溶液呈酸性，仍然是红色。电解后，将电解液倒入烧杯中，在A极附近生成的氢氧化镁与在B极附近生成的硫酸反应生成硫酸镁，即沉淀溶解，溶液呈红色。根据上述分析，氢气在A中收集，氧气在B中收集.(1)(2)2h2o=H2(或2h2o2e=2oh2)，mg2oh=mg(oh)2(3)4oh 4 e=2h2o 2(或2H2O4e=4HO2) (4)用拇指按压喷嘴。放

14、开你的拇指，把带有火星的木条插进试管，它就会重新点燃。(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)。迁移应用(小测试刀的即时迁移)2(镇江模拟2010)在图中所示的装置中，如果施加直流电5分钟，铜电极质量将增加2.16克，请尝试回答： (1)电源电极x的名称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

15、 (2)酸碱度变化：(填写“增加”、“减少”或“不变”)甲_乙_ _ _ _ _ _ _ _丙_ _ _ _ _ _ _ _。 (3)当通电5分钟时，在乙中收集224毫升气体(标准条件)，溶液体积为200毫升。带电前硫酸铜溶液的质量浓度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(假设电解前后溶液体积不变)。(4)如果溶液A中KCl溶液的体积也是200毫升，电解后，溶液的酸碱度为_ _ _ _ _ _ _ _(假设电解前后溶液的体积不变)。【分析】(1)C装置中铜电极质量的增加表明铜电极上有金属沉淀，即溶液中的银离子被还原形成银单质，因此铜电极为阴极，因此可以确定X电极为阴极。(2)KCl溶液

16、在单元A中电解，氢从阴极沉淀，氯从阳极沉淀，因此溶液中氢氧离子的浓度增加。铜沉淀在单元B的阴极上，当铜离子被消耗时，氢沉淀，而氧沉淀在阳极上，因此增加了溶液中氢离子的浓度。元素银从碳器件的阴极析出，阳极上的银失去电子，变成银离子。理论上，溶液中物质的量和浓度是不变的。(3)答案 (1)负电极(2)增加和减少不变(3)0.025摩尔/升(4)13。重点3:化学腐蚀和电化学腐蚀，这可以由一位著名的老师来解决：两种腐蚀经常同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀更常见，更有害。例3如图所示，水槽中的试管内有一颗钉子，观察到：(1)当钉子逐渐生锈时，钉子的腐蚀属于_ _ _ _ _ _。(2)如果试管中的液位

17、上升，则原溶液为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)如果试管中的液位下降，则原溶液为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(1)析氢腐蚀在酸性条件下产生H2。(2)氧气吸入腐蚀在弱酸或中性条件下消耗氧气。解析根据原电池的组成条件，如果两种不同的