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考点一考点二考点三基础课时5电解池、金属的腐蚀与防护考点一考点二考点三[最新考纲]1．理解电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。2.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。考点一考点二考点三考点一电解原理考点一考点二考点三1．电解在作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。2．电解池(1)构成条件①有与相连的两个电极。②(或)。③形成。电流氧化反应还原反应电源电解质溶液熔融盐闭合回路考点一考点二考点三(2)电极名称及电极反应式(如图)考点一考点二考点三(3)电子和离子移动方向①电子：从电源流向电解池的；从电解池的流向电源的。②离子：阳离子移向电解池的；阴离子移向电解池的。负极阴极阳极正极阴极阳极考点一考点二考点三要点提取电解池中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优先得电子，如得电子顺序为Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，其还原产物依次对应为Ag、Fe2＋、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn，要注意到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。考点一考点二考点三(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，如失电子顺序为S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞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。如表所示的几种常见元素或物质，在酸性或碱性介质中发生反应后的具体存在形态有所不同，务必记住。考点一考点二考点三常见元素或物质HCO2Al碱性条件H2OCO2－3OH－AlO－2(强碱)酸性条件H＋CO2H2OAl3＋考点一考点二考点三【互动思考】1．电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？答案一定有化学反应发生，因为在电解池的两极有电子转移，发生了氧化还原反应，生成了新物质，所以一定有化学反应发生。考点一考点二考点三2．按要求书写有关的电极反应式及总方程式。(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______________________________。考点一考点二考点三(3)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式__________________________；阴极反应式____________________________________；总化学方程式______________________________。(4)用铜作电极电解盐酸阳极反应式____________________；阴极反应式____________________；总反应离子方程式_____________________________。考点一考点二考点三(5)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式____________________________；阴极反应式____________________________________；总反应离子方程式_____________________________。(6)用惰性电极电解熔融MgCl2阳极反应式______________________________；阴极反应式________________________；总反应离子方程式________________________________________。考点一考点二考点三答案(1)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4Ag＋＋4e－===4Ag4Ag＋＋2H2O=====电解4Ag＋O2↑＋4H＋(2)2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑(3)Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H2O=====电解Fe(OH)2↓＋H2↑考点一考点二考点三(4)Cu－2e－===Cu2＋2H＋＋2e－===H2↑Cu＋2H＋=====电解Cu2＋＋H2↑(5)2Al－6e－＋8OH－===2AlO－2＋4H2O6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－或6H＋＋6e－===3H2↑2Al＋2H2O＋2OH－=====电解2AlO－2＋3H2↑(6)2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===MgMg2＋＋2Cl－=====电解Mg＋Cl2↑考点一考点二考点三[示向题组]1．(2014·广东理综，11)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则()。考点一考点二考点三A.电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，可判断，Ⅰ是原电池的负极，Ⅱ是原电池的正极，Ⅲ是电解池的阳极，Ⅳ是电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ，正确；B项，负极发生氧化反应，错误；C项，正极上的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电极Ⅱ有Cu析出逐渐加重，错误；D项，阳极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，错误。答案A考点一考点二考点三2．(1)[(2014·江苏，20(1)①]将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图1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－n写出电解时阴极的电极反应式：______________。考点一考点二考点三(2)[2011·江苏，20(4)]电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图1(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为________________。图1图2考点一考点二考点三(3)[2010·江苏，17(3)]用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如图2所示。阳极区放出气体的成分为_____________________。(填化学式)解析(2)产生H2是由溶液中的H＋在阴极放电所得到，则阳极产生的是N2，阳极发生氧化反应，在碱性环境下的电极反应式为：CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO2－3＋N2↑＋6H2O。(3)阴极区H＋放电生成H2，使HSO－3转化为SO2－3；阳极是水中OH－失电子生成O2，剩余H＋；阴离子交换膜使SO2－3(或HSO－3)移向阳极，在阳极区与H＋反应生成SO2气体。考点一考点二考点三答案(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(2)CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO2－3＋N2↑＋6H2O(3)O2、SO2考点一考点二考点三【考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：1．电解原理及规律2．串联电路的分析3．可充电电池的分析与判断考点一考点二考点三[跟进题组]1．下列关于电解NaNO3溶液的叙述正确的是()。A．随着电解的进行，溶液的pH减小B．OH－向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性C．NO向阳极移动，Na＋向阴极移动，分别在对应的电极上析出D．阴极上H＋得电子被还原成H2，使阴极附近的溶液呈碱性考点一考点二考点三解析2H2O=====电解2H2↑＋O2↑，电解的过程中溶液pH不变，A项错；阳极因4OH－－4e－===O2↑＋2H2O而破坏附近水的电离使c(H＋)＞c(OH－)呈酸性，B项错；在阴、阳极上分别是H＋、OH－放电，C项错。答案D考点一考点二考点三2.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()。A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2答案C考点一考点二考点三【归纳总结】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类型电极反应特点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原NaOH水增大增大加水H2SO4水增大减小加水电解水型阴：2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)Na2SO4水增大不变加水考点一考点二考点三电解电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通氯化氢电解质型CuCl2电解质减小加氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加氧化铜或碳酸铜考点一考点二考点三3.(2013·北京理综，9)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。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考点一考点二考点三解析A项，Cu2＋流向电解池的阴极，可判断a极为电源的负极，正确；B项，CuCl2的电离与通电无关，错误；C项，阳极上发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；D项，通电后Cl2应在阳极生成，错误。答案A考点一考点二考点三4．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，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考点一考点二考点三解析石墨作电极电解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＋＋2e－===H2↑。从收集到O2为2.24L这个事实可推知上述电解过程中共转移0.4mol电子，而在生成2.24LH2的过程中转移0.2mol电子，所以Cu2＋共得到0.4mol－0.2mol＝0.2mol电子，电解前Cu2＋的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO－3)，c(K＋)＋c(H＋)＝c(NO－3)，不难算出：电解前c(K＋)＝0.2mol·L－1，电解后c(H＋)＝0.4mol·L－1。答案A考点一考点二考点三【方法技巧】电化学定量计算的三种方法(1)根据电子守恒用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。考点一考点二考点三(3)根据关系式根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。考点一考点二考点三考点二电解原理的应用考点一考点二考点三1．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