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HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL第二节电解池金属的电化学腐蚀与防护………三年12考高考指数:★★★★1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.理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。HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL一、电解原理3.构成条件：①直流电源②两个电极③电解质溶液/熔融态。1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2.电解池(电解槽)：电解池是把电能转变为化学能的装置。4.电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)电极名称：阴极反应类型：还原反应电极反应式：Cu2++2e-=Cu电极名称：阳极反应类型：氧化反应电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑5.惰性电极：石墨、金、铂；活性电极：铁、锌、铜、银等。6.离子放电顺序：HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL阳极/还原性顺序：活泼金属＞S2－SO32-＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(F－、NO3－、SO42-等)阴极/氧化性顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+/酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞(H+/水)Al3+Mg2+…K+一、电解原理H2OH2OH2O电解水型HClCuCl2电解质分解型溶质和水放氢生碱NaNO3HNO3NaOHHClCuCl2NaClAgNO3溶质和水放氧生酸7.电解的类型（惰性电极电解水溶液）：HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL出来什么加什么，出来多少加多少。例：用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)。则电解过程中共转移电子的物质的量是：A.0.8molB.0.6molC.0.5molD.0.4mol一、电解原理B(12北京)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是：A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-=HCOOHCHEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL一、电解原理DHEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL二、电解的应用1.电镀池镀件作阴极，镀层金属作阳极；含镀层金属离子的电解质配成电镀液；电镀液浓度不变；2.精炼池类似电镀池；阴阳极；浓度基本不变；阳极泥；3.氯碱工业离子交换膜的作用：防止Cl2和H2混合而引起爆炸；避免Cl2与NaOH反应。阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阳极：2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(电解)HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL二、电解的应用Al3+→Al；O2-→O2思考：如何利用硫酸钠水溶液进行电解可得产品氢气、氧气、氢氧化钠和硫酸四种纯净物。4.电冶金①钠的冶炼：2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑(电解)②Mg的冶炼：MgCl2(熔融)=Mg+Cl2↑(电解)③Al的冶炼：2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑(电解)判断：可用电解熔融的AlCl3制取铝。判断：根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOLHEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOLHEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOLHEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL2.金属腐蚀的类型：1.金属腐蚀的本质：①化学；电化(吸氧/析氢)3.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜呈弱酸性或中性或碱性正极反应2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-负极反应Fe-2e-=Fe2+溶液中的其它反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓nFe(OH)3→Fe2O3·xH2O三、金属的腐蚀和防护③化学、电化往往同时，但电化程度大②区别：电流；酸碱性HEBEIZHENGDINGSENIORMIDDLESCHOOL4.金属的防护①改变金属内部结构，如：合金。②添加“保护层”。如采用电镀、喷漆、覆膜、涂机油、凡士林、搪瓷、或表面钝化等。三、金属的腐蚀和防护③电化学法——牺牲阳极的阴极保护法(原电池)④外加电流法(电解池)5.金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀涂层保护原电池的正极电解池的阴极判断：外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极。