2020届高考化学总复习 专题六 第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护课件 苏教版

第三单元电解池金属的腐蚀与防护1电解原理2电解原理的应用3多池组合及电化学计算5课时达标检测课堂真题集训——明考向目录CONTENTS4金属的腐蚀与防护考点1电解原理教材基础—自热身1．电解使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起的过程。在此过程中，___能转化为能。2．电解池(1)概念：电解池是把能转化为能的装置。(2)电解池的构成条件：①有外接电源；②有与或相连的两个电极；③形成闭合回路。氧化还原反应化学电解质溶液熔融的电解质电电化学(3)电极名称及电极反应式(以电解CuCl2溶液为例)总反应方程式：。(4)电解池中电子和离子的移动：①电子：从电源流出后，流向电解池；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。CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑负极阴极阳极正极阴极阳极3．在惰性电极上离子的放电顺序知能深化—扫盲点提能点一惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电解质类型电极反应式及总反应式电解质溶液浓度溶液pH含氧酸，如H2SO4减小可溶性强碱，如NaOH_____电解水型活泼金属含氧酸盐，如KNO3阴极：_____________________阳极：____________________________总反应式：_____________________增大_____4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑2H2O=====电解2H2↑＋O2↑增大不变类型电解质类型电极反应式及总反应式电解质溶液浓度溶液pH无氧酸，如HCl阴极：________________阳极：________________总反应式：____________________________电解电解质型不活泼金属无氧酸盐，如CuCl2阴极：________________阳极：________________总反应式：_______________________减小_____2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2HCl=====电解H2↑＋Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑增大增大类型电解质类型电极反应式及总反应式电解质溶液浓度溶液pH放H2生碱型活泼金属无氧酸盐，如NaCl阴极：_______________阳极：__________________总反应式：_______________________________________—____放O2生酸型不活泼金属含氧酸盐，如CuSO4阴极：___________________阳极：________________________总反应式：______________________________________—____2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2＋Cl2↑2Cu2＋＋4e－===2Cu4OH－－4e－===2H2O＋O2↑2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑增大减小对点练1．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()A．AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B．KClNa2SO4CuSO4C．CaCl2KOHNaNO3D．HClHNO3K2SO4解析：AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4等随电解的进行，有酸产生，溶液pH降低；KCl、CaCl2等随电解的进行，有碱产生，溶液pH升高；CuCl2、HCl电解的电解质本身，溶液中CuCl2、HCl减少，对应的H＋减少，溶液的pH升高；KOH、HNO3相当于电解H2O，电解质浓度增大，对应的碱液碱性更强，酸液酸性更强。提能点二阴、阳极的判断和电解产物的分析方法1．阴、阳极的判断方法根据外接电源正极连阳极，负极连阴极根据电流方向从阴极流出，从阳极流入根据电子流向从阳极流出，从阴极流入根据离子流向阴离子移向阳极，阳离子移向阴极根据电极产物①阳极：电极溶解、逸出O2(或极区变酸性)或Cl2；②阴极：析出金属、逸出H2(或极区变碱性)2.电解产物的分析方法首先明确阳极材料和溶液中存在的所有离子，然后根据如下规律分析判断。(1)阳极：①金属活性电极：电极材料失电子，生成相应的金属阳离子；②惰性电极：溶液中的阴离子失电子，生成相应的单质或高价化合物(阴离子放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子)。(2)阴极：溶液中的阳离子得电子，生成相应的单质或低价化合物(阳离子放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋Fe2＋Zn2＋)。对点练2．装置(Ⅰ)为铁镍(Fe­Ni)可充电的碱性电池：Fe＋NiO2＋2H2O放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2；装置(Ⅱ)为电解示意图。当闭合开关K时，电极Y附近溶液先变红。X、Y电极为惰性电极。下列说法正确的是()A．闭合K时，电极X上有无色无味的气体产生B．闭合K时，电极X的反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑C．闭合K时，电子从电极A流向电极XD．闭合K时，电极A的反应式为NiO2＋2e－＋2H＋===Ni(OH)2题点全练—过高考题点一电极反应式、电解方程式的书写(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：_______________________________________________。1．按要求书写电极反应式和总反应式4Ag＋＋2H2O=====电解4Ag＋O2↑＋4H＋4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4Ag＋＋4e－===4Ag2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑2H＋＋2e－===H2↑(3)用Fe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：_______________________________。(4)用Fe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：__________________________________。Fe＋2H2O=====电解Fe(OH)2↓＋H2↑Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H2O=====电解Fe(OH)2↓＋H2↑Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2↓2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(5)用Cu作电极电解盐酸溶液阳极反应式：_______________；阴极反应式：________________；总反应离子方程式：____________________________。(6)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：___________________________________。2Al＋2H2O＋2OH－=====电解2AlO－2＋3H2↑Cu－2e－===Cu2＋2H＋＋2e－===H2↑Cu＋2H＋=====电解Cu2＋＋H2↑2Al－6e－＋8OH－===2AlO－2＋4H2O6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(或6H＋＋6e－===3H2↑)(7)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：___________________；总反应离子方程式：_______________________________。(8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液阳极反应式：_________________________________________；阴极反应式：______________________；总反应离子方程式：_________________________________________________。2Al＋6HCO－3＋6H＋=====电解2Al(OH)3↓＋6CO2↑＋3H2↑2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋6H＋＋6e－===3H2↑2Al＋3H2O=====电解Al2O3＋3H2↑2Al＋6HCO－3－6e－===2Al(OH)3↓＋6CO2↑6H＋＋6e－===3H2↑(9)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：______________________________。Mg2＋＋2Cl－=====电解Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg题点二电解原理和电解规律的考查2．关于用惰性电极电解CuCl2溶液实验的说法错误的是()A．溶液中Cl－向阳极移动，Cu2＋向阴极移动B．阳极上发生还原反应，阴极上发生氧化反应C．阴极反应：Cu2＋＋2e－===CuD．可以用湿润的KI­淀粉试纸检验阳极产生的气体为Cl2解析：溶液中Cu2＋向阴极移动，Cl－向阳极移动，A正确；阴极发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，可以用湿润的KI­淀粉试纸检验阳极产生的气体Cl2，B错误，C、D正确。3.如图是一个石墨作电极，电解稀的Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是()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味气体C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶解呈中性解析：A、B电极反应式分别为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－、2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，相同温度和压强下，A电极生成气体体积大于B电极，A错误；阳极上生成O2，阴极上生成H2，O2和H2都是无色无味气体，B错误；由电极反应式知，A电极附近溶液呈碱性，B电极附近溶液呈酸性，则A电极溶液呈蓝色，B电极溶液呈红色，C错误；惰性电极电解稀的Na2SO4溶液，实际是电解水，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性，D正确。考点2电解原理的应用教材基础—自热身1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极：(反应类型：反应)，阴极：(反应类型：反应)。(2)总反应方程式①化学方程式：。②离子方程式：。2Cl－－2e－===Cl2↑氧化2H＋＋2e－===H2↑还原2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)阴极碳钢网阳离子交换膜①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过②将电解槽隔成阳极室和阴极室③既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成的NaClO影响烧碱质量2．电镀和电解精炼铜电镀(铁制品上镀Cu)电解精炼铜电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)阳极电极反应______________________________________