高考化学一轮复习 第六章 第18讲 电解池 金属的腐蚀与防护课件.ppt

化学反应与能量,第六章,第18讲电解池金属的腐蚀与防护,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。2能量转化形式_转化为_。,电解原理,电流,氧化反应,还原反应,电能,化学能,3电解池(1)构成条件有与_相连的两个电极。_(或_)。形成_。,电源,电解质溶液,熔融盐,闭合回路,(2)工作原理电极名称及电极反应,电子和离子移动方向.电子：从电源_流向电解池的_；从电解池的_流向电源的_。.离子：阳离子移向电解池的_；阴离子移向电解池的_。特别提醒：原电池只说正负极不说阴阳极，电解池只说阴阳极不说正负极。在电解池中，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,1判断下列说法是否正确(对的画“”，错的画“”)。(1)电解池的内电路中，阳离子向阴极移动()(2)电解稀硫酸实质上是电解水，故溶液pH不变()(3)电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极()(4)电解时，阳极材料本身一定不反应(),(5)电解装置中，连接电源负极的是阴极，该电极上发生的反应是氧化反应()(6)电解时，电子通过电解质溶液()(7)电解质溶液导电时，一定会发生化学反应()(8)铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),1氯碱工业(1)概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取_、_和_，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。(2)原理：阳极反应：_，阴极反应：_；总反应式：_。,电解原理的应用,NaOH,H2,Cl2,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,2电镀(1)概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。(2)电极材料、电镀液镀件作_，镀层金属作_，电解质溶液含_。,阴极,阳极,镀层金属阳离子,3铜的电解精炼(1)电极材料、电解质溶液粗铜板与直流电源正极相连作_，纯铜片与直流电源负极相连作_，用_作电解液。(2)电极反应阳极：_。阴极：_。(3)溶液中各离子浓度的变化阴离子浓度_；阳离子中Cu2浓度_，Zn2、Fe2、Ni2等浓度_。,阳极,阴极,硫酸酸化的硫酸铜溶液,Cu2e=Cu2,Cu22e=Cu,不变,变小,变大,4电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等金属，必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到金属钠：阳极：_。阴极：_。总反应方程式：_。,2Cl2e=Cl22Na2e=2Na,2判断下列说法是否正确(对的画“”，错的画“”)(1)电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极()(2013江苏卷11B)(2)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气()(2013安徽卷12B)(3)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极依次析出Cu、Fe、Al()(2011山东卷10D),(4)电解58.5g熔融的NaCl，能产生标准状况下22.4L氯气，23.0g金属钠()(2011新课标卷10D)(5)电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)()(2012山东卷8D)【答案】(1)(2)(3)(4)(5),3将左栏的电极与右栏的反应类型用线连接。原电池负极原电池正极氧化反应电解池阳极电镀池镀件氯碱工业生成H2的电极还原反应电解精炼的粗铜,4某小组为研究电化学原理，设计如下图装置，下列叙述正确的是(),A若a和b为石墨，通电后a电极上发生的反应为Cu22e=CuB若a和b为石墨，通电后滴入酚酞，a电极附近溶液呈红色C若a为铜，b为铁，通电后Cu2向a电极移动D若a为粗铜，b为纯铜，通电后b电极质量增加【答案】D,【答案】Co2e=Co36Co3CH3OHH2O=6Co2CO26H,1金属腐蚀的本质金属原子_变为_，金属发生_。,金属的腐蚀与防护,失去电子,金属阳离子,氧化反应,2金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀,非金属单质或,化合物直接,电解质溶液,无,有微弱,氧化,氧化,电化学,(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈)(3x)H2O。,水膜酸性很弱或呈中性,Fe2e=Fe2,2H2e=H2,O22H2O4e=4OH,Fe2H=Fe2H2,2FeO22H2O=2Fe(OH)2,吸氧腐蚀,水膜酸性较强,3金属的防护(1)加防护层。如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。(2)电化学防护_原电池原理正极：_；负极：_。_电解原理阴极：_；阳极：_。(3)改变金属内部结构。如制成不锈钢等。,牺牲阳极的阴极保护法,被保护的金属设备,比被保护的金属更活泼的金属,外加电流的阴极保护法,被保护的金属设备,惰性电极,金属腐蚀快慢的判断方法(1)根据构成原电池的电极材料判断。两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率就越快，金属被腐蚀的速率就越快。(2)根据金属所接触的电解质强弱判断。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)不同类型的腐蚀规律相同条件下，电解池的阳极(活性电极)原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。,6下列陈述、正确并且有因果关系的是()【答案】D,7下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()ABCD【答案】A,【解析】金属腐蚀的快慢规律：(1)电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。(2)活动性不同的两金属，活泼性差别越大，负极金属腐蚀越快。(3)对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。,【答案】C,一、电解池中电极反应式的书写和电解类型与规律1电极反应式的书写电解池中电极反应式书写的关键是掌握离子的放电顺序。(1)阴极与电源负极相连，得到电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2，其还原产物依次对应为Ag、Fe2、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。要注意金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。,(2)阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2IBrClOH含氧酸根离子，其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。同时要注意书写电解池中电极反应式时，要用实际放电的离子表示。,2以惰性电极电解电解质溶液的类型,【答案】B,用如下图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中所列各项对应关系均正确的一组是(),【答案】C,【解析】若X为正极，电解Na2SO4溶液时，实质是电解水，a管中电极为阳极，OH放电，a管中c(H)c(OH)，滴加酚酞试液不变色，A错。若X为正极，电解AgNO3溶液时，b管中电极为阴极，电极反应式为Age=Ag，B错。C项电解过程可分成三个阶段，第一阶段电解CuCl2溶液，阳极产生Cl2，阴极无气体；第二阶段电解KCl溶液，阳极产生Cl2，阴极产生H2，且此阶段两极产生气体体积相等；第三阶段电解H2O，阳极产生O2，阴极产生H2，阴极气体体积大于阳极。由电解方程式可知，若第三阶段电解H2O的物质的量为第一阶段电解CuCl2的物质的量的2倍时，两极产生的气体总体积相等。Fe(OH)3胶体粒子带有正电荷，若X为负极时，Fe(OH)3胶体粒子向a管移动，a管中液体颜色加深，D错。,【答案】C,2电镀(如铁件镀锌)电镀液：含Zn2的盐溶液(如ZnCl2溶液)；阳极(Zn)反应：Zn2e=Zn2；阴极(铁件)反应：Zn22e=Zn。电镀过程中电镀液浓度不发生变化。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液中必须含有镀层金属阳离子。,【答案】D,下列叙述正确的是()A工业上电解熔融的Al2O3冶炼铝用铁作阳极B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成2molNaOHD用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入CuO固体可以使CuSO4溶液恢复到原来浓度【答案】D,电解原理在化学工业中有着广泛的应用。下图表示两个串联的电解池。图中B装置中盛有1L2molL1Na2SO4溶液，A装置中盛有1L2molL1AgNO3溶液。通电后，铂片上有气体生成。,电化学知识的考查电化学知识是化学基本理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既可以综合学科内的知识，如联系到化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等；也可以涉及到学科间的知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系。,从近几年来各地高考命题来看，试题常以选择题居多，也可能以填空、简答、实验、计算等形式命题。在第卷中主要是结合题目设置与原电池或电解池相关的问题，例如原理考查，电极反应式书写，现象描述，计算等问题。,A、B、C、D是常见不同主族的短周期元素，它们的原子序数逐渐增大，A元素原子最外层电子数是内层电子数的2倍；其中只有C是金属元素且C元素原子最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半；B元素原子的最外层电子数比D元素原子最外层电子数少1个；E与D同主族且E元素的非金属性比D强。(1)写出A、B、E3种元素的元素符号：A_，B_，E_。,(2)如下图所示，以C和A的单质为电极材料，两池内的电解质溶液均为D的最高价氧化物对应的水化物。a中A为_极，电池总反应的离子方程式为_；b中A上的电极反应式为_，一段时间后b中的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。考查要点：本题以元素推断为入手点，进而考查了原电池和电解池原理，电极方程式书写和pH的变化。,思路指导：元素推断是基础，进而分析原电池和电解池反应。【解析】根据周期表中原子结构特点推断A为C，B为N，C为Al，D为S，E为O。a中构成C硫酸Al原电池，活泼金属铝作负极，总反应是铝与稀硫酸的反应；b是电解池装置，其中