2020届高考化学一轮总复习 第六章 第22讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件

考点2考点1目录ONTENTSC微专题244考点3第六章化学反应与能量第22讲电解池金属的电化学腐蚀与防护5微专题25课时作业[做真题•对接高考]【考纲要求】1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了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。[知识梳理]抓基础夯实必备知识1．电解2．电解池的组成和工作原理(惰性电极电解CuCl2溶液)总反应的离子方程式：。Cu2＋＋2Cl－=====电解Cu＋Cl2↑3．放电顺序(1)阴极(与电极材料无关)：――――――――――――――――――――――――――――――――――→Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋酸Fe2＋Zn2＋H＋水Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋得到电子由易到难(2)阳极(与电极材料有关)：――――――――――――――――――――――――――→活性电极S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子F－失去电子由易到难■多维思考·查漏补缺一、思维诊断——易错易混辨析(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程()(2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()(3)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应()(4)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极()(5)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极()(6)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色()(7)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大()(8)电解NaNO3溶液时，随着电解进行，溶液的pH减小()答案：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×二、深度思考——提升思维能力分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)。类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原NaOH增大________H2SO4增大________电解水型Na2SO4阴：____________阳：____________增大________类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原HCl阴：____________阳：____________减小________电解电解质型CuCl2阴：____________阳：____________减小________放H2生碱型NaCl阴：____________阳：____________生成新电解质________类型实例电极反应电解液浓度pH电解质溶液复原放O2生酸型CuSO4阴：____________阳：____________生成新电解质________答案：4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑增大加水减小加水不变加水2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑增大通HClCu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑增大加CuCl22H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑增大通HCl2Cu2＋＋4e－===2Cu4OH－－4e－===2H2O＋O2↑减小加CuO、CuCO3[题组设计]练题组提高解题能力题组1电极反应式、电解方程式的书写1．(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：____________________________________________________________；阴极反应式：____________________________________________________________；总反应离子方程式：______________________________________________________。(2)用铁做电极电解NaCl溶液阳极反应式：____________________________________________________________；阴极反应式：____________________________________________________________；总反应化学方程式：______________________________________________________。(3)用Al做电极电解NaOH溶液阳极反应式：____________________________________________________________；阴极反应式：____________________________________________________________；总反应离子方程式：______________________________________________________。(4)用Al做阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：____________________________________________________________；阴极反应式：____________________________________________________________；总反应离子方程式：______________________________________________________。答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑(2)Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)Fe＋2H2O=====电解Fe(OH)2↓＋H2↑(3)2Al－6e－＋8OH－===2AlO－2＋4H2O6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(或6H＋＋6e－===3H2↑)2Al＋2H2O＋2OH－=====电解2AlO－2＋3H2↑(4)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋6H＋＋6e－===3H2↑2Al＋3H2O=====电解Al2O3＋3H2↑2．锰、硫、氮的化合物在人类生产、生活中有重要作用。(1)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－===S↓(n－1)S＋S2－===S2－n①写出电解时阴极的电极反应式：__________________________________________________________________________________________________________________。②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成________________________________________________________________________。(3)电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：______________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2↓＋4H＋(2)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－②S2－n＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑(3)NH3根据总反应：8NO＋7H2O=====电解3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多，应补充NH33．某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。解析：第一阶段阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu第二阶段阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O第三阶段阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。答案：第一阶段的反应：CuCl2=====通电Cu＋Cl2↑第二阶段的反应：2Cu(NO3)2＋2H2O=====通电2Cu＋O2↑＋4HNO3第三阶段的反应：2H2O=====通电2H2↑＋O2↑题组2电解工作原理4．(2018·山东潍坊一模)一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为：Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCl－44Al2Cl－7＋3Cn(Cn表示石墨)。下列说法中正确的是()A．放电时负极反应为2Al－6e－＋7Cl－===Al2Cl－7B．放电时AlCl－4移向正极C．充电时阳极反应为AlCl－4－e－＋Cn===Cn(AlCl4)D．电路中每转移3mol电子，最多有1molCn(AlCl4)被还原熔融盐中Cl－是以AlCl－4形式存在，放电时负极反应式为Al－3e－＋7AlCl－4===4Al2Cl－7，A项错误；放电时，AlCl－4向负极移动，B项错误；放电时石墨电极与电源的正极相连，反应式为Cn(AlCl4)＋e－===AlCl－4＋Cn，充电时，石墨电极为阳极发生氧化反应生成Cn(AlCl4)：AlCl－4－e－＋Cn===Cn(AlCl4)，则电路中通过3mol电子，最多有3molCn(AlCl4)被还原，C项正确、D项错误。C5．用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生……下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A．a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．b处：2Cl－－2e－===Cl2↑C．c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析：根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A选项正确；b处变红，局部褪色，说明b为电解池的阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl溶液显酸性，HClO具有漂白性，B选项不正确；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，C选项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子移到m处，m处铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。答案：B题组3有关电解的计算6．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－3)＝0.6mol·L－1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为0.2mol·L－1B．上述电解过程中共转移0.2mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.05molD．电解后溶液中c(H＋)为0.2mol·L－1石墨做电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极先后发生两个反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋