（浙江选考）2021版高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 3 第三单元 电解池 金属的腐蚀

化学专题6化学反应与能量变化第三单元电解池金属的腐蚀与防护01考点102考点204课后达标检测03考点3[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)电解池的概念b(2)电解CuCl2溶液的原理及电极反应式b(3)电解池的构成条件b(4)原电池、电解池的判断c知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(5)电解池的构造与工作原理bT18(6)电解池的电极反应式与电解反应方程式bT30(3)T30(二)T30(一)T30(二)T30(4)(7)金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应用bT8T9、T12、T18知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(8)金属腐蚀的危害a(9)金属发生电化学腐蚀的基本原理cT17(10)金属的防护b电解池的构造及其工作原理1．电解定义在________作用下，电解质在两个电极上分别发生______________和______________的过程。电流氧化反应还原反应2．能量转化形式电能转化为_______。化学能3．电解池(1)构成条件①有与_______相连的两个电极。②______________(或_______)。③形成______________。(2)电极名称及电极反应式电源电解质溶液熔融盐闭合回路(3)电子和离子的移动方向电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。4．分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。阴极：阳离子放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Fe2＋Zn2＋H＋(水)Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋。阳极：活泼电极S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子。①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－OH－；阴极：Ag＋Cu2＋H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。(4)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。5．正确书写电极反应式，要做到“三看”(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)。(2)二看介质，介质是否参与电极反应。(3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。6．规避“三个”失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且写总电解反应方程式时应注明条件“通电”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。题组一电解原理和电解规律的考查1．(2020·嘉兴一中高二期中)用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是()A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选A。A项，由溶液中离子移动方向可知，U形管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，故A正确；B项，通电使CuCl2发生电解，不是电离，故B错误；C项，Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，故C错误；D项，Cl－发生氧化反应，在阳极放电生成Cl2，故D错误。2．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：选D。SO2－4、OH－移向b极，在b极OH－放电，产生O2，b极附近c(H＋)c(OH－)，石蕊溶液变红；Na＋、H＋移向a极，在a极H＋放电产生H2，a极附近c(OH－)c(H＋)，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B、C均错。题组二突破电极反应式、电解方程式的书写3．按要求书写电极反应式和总方程式。(1)用惰性电极电解AgNO3溶液阳极反应式：___________________________________________________________；阴极反应式：_________________________________________________________；总反应离子方程式：________________________________________________________。(2)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式：________________________________________________________；阴极反应式：_________________________________________________________；总反应化学方程式：_____________________________________________________。(3)用铁作电极电解NaOH溶液阳极反应式：____________________________________________________；阴极反应式：_____________________________________________________；总反应化学方程式：____________________________________________________。(4)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式：____________________________________________________________；阴极反应式：________________________________________________________；总反应化学方程式：_______________________________________________________。答案：(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋4Ag＋＋4e－===4Ag4Ag＋＋2H2O=====通电4Ag＋O2↑＋4H＋(2)Fe－2e－===Fe2＋2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－Fe＋2H2O=====通电Fe(OH)2＋H2↑(3)Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)22H2O＋2e－===H2↑＋2OH－Fe＋2H2O=====通电Fe(OH)2＋H2↑(4)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋6H＋＋6e－===3H2↑2Al＋3H2O=====通电Al2O3＋3H2↑电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(________反应)；阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(________反应)。(2)总反应方程式化学方程式：2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；离子方程式：2Cl－＋2H2O=====通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(3)应用：氯碱工业制________、________和________。氧化还原烧碱氯气氢气2．电镀右图为金属表面镀银的工作示意图。(1)镀件作________极，镀层金属银作________极。(2)电解质溶液是_____________________________________________。阴阳AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液(3)电极反应阳极：Ag－e－===Ag＋；阴极：Ag＋＋e－===Ag。(4)特点：________极溶解，________极沉积，电镀液的浓度________。阳阴不变3．电解精炼铜(1)电极材料：阳极为________；阴极为________。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。(3)电极反应阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。粗铜纯铜4．电冶金利用电解熔融盐或熔融金属氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶炼钠：总反应为2NaCl=====通电2Na＋Cl2↑；阳极为2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极为2Na＋＋2e－===2Na。(2)冶炼铝：总反应为2Al2O3=====通电4Al＋3O2↑；阳极为6O2－－12e－===3O2↑；阴极为4Al3＋＋12e－===4Al。题组一电解原理的基本应用1．(2020·浙江1月选考,T18)在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是()A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气B．离子交换膜为阳离子交换膜C．饱和NaCl溶液从a处进，NaOH溶液从d处出D．OH－迁移的数量等于导线上通过电子的数量答案：D2．[2018·浙江11月选考，T30(二)]高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂。某同学通过“化学—电解法”探究K2FeO4的合成，其原理如图所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe3＋的溶液，控制温度，可制得K2FeO4。(1)请写出“化学法”得到FeO2－4的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________。(2)请写出阳极的电极反应式(含FeO2－4)：_______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)依据氧化还原原理，氯气与氢氧化钾反应生成次氯酸根离子，可以氧化三价铁离子生成高铁酸根：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O或2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O。(2)根据电解法制备，三价铁离子失去电子生成高铁酸根，电极反应式为Fe3＋－3e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2O或Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO2－4＋4H2O。答案：(1)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O[或2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O](2)Fe3＋＋8OH－－3e－===FeO2－4＋4H2O[或Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO2－4＋4H2O]题组二电解原理在“环境治理”中的应用3．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。已知：①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解；②氧化性Ni2＋(高浓度)＞H＋＞Ni2＋(低浓度)。下列说法不正确的是()A．碳棒上发生的电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OB．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pHD．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变解析：选B。A项，电极反应式为阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极：Ni2＋＋2