【三维设计】（人教通用版）2015届高考化学一轮总复习讲义 第三节 电解池金属的腐蚀与防护VIP专享VIP免费

第三节电解池金属的腐蚀与防护明考纲要求理主干脉络1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。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。一、电解原理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。在此过程中，电能转化为化学能。2.电解池（1）概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。（2）电解池的构成条件：①有外接电源；②有与电解质溶液相连的两个电极；③形成闭合回路。（3）电解池中电子和离子的移动：①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。（4）电解池工作原理（以电解CuCl2溶液为例）：总反应方程式：CuCl2通电,Cu＋Cl2↑二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水12.电解精炼铜3.电镀铜4.电解冶炼钠三、金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne－===Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系普遍性：M－ne－===Mn＋电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜环境水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）24Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3联系吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护（1）原电池原理→牺牲阳极的阴极保护法。（2）电解池原理→外加电源的阴极保护法。（3）改变金属内部结构→如不锈钢。（4）加保护层→如涂防锈油漆、电镀等。21.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）任何化学反应都可以设计成电解池反应。（）（2）电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中的c（Cu2＋）均保持不变。（）（3）电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可电解MgO和AlCl3。（）（4）若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计成电解池，应用Cu作阳极。（）（5）当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。（）（6）可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护不受腐蚀。（）提示：（1）×。非氧化还原反应不能设计成电解池反应。（2）×。电镀铜时基本不变，但电解精炼铜时由于粗铜中含有活泼金属，会使c（Cu2＋）减小。（3）×。不能电解MgO（熔点很高）和AlCl3（共价化合物，熔融态不导电）。（4）√。（5）×。镀层破损后，Fe与Sn形成原电池的两极，Fe比Sn活泼，Fe作负极被腐蚀。（6）×。应连接电源的负极以保护输油钢管。2.比较原电池与电解池有哪些不同之处？填写下表：电解池原电池电极名称电极反应（氧化、还原）能量转变答案：电解池原电池电极名称阴极（与电源负极相连）阳极（与电源正极相连）负极（电子流出的电极）正极（电子流入的电极）电极反应（氧化、还原）还原反应氧化反应氧化反应还原反应能量转变电能转化为化学能化学能转化为电能3.电解原理应用广泛，请思考并回答以下问题。（1）电解NaCl饱和溶液，如何检验两极产物？（2）氯碱工业用阳离子交换膜（只允许阳离子通过）把两个极室分开有何优点？（3）电解精炼铜时阳极泥是如何形成的？答案：（1）在阳极用湿润的淀粉KI试纸即可检验Cl2的生成，在阴极收集一小试管气体做爆鸣试验即可证明H2的生成，向阴极溶液中滴入酚酞试液显红色证明有NaOH生成。（2）因气体和阴离子不能通过，因此防止了H2与Cl2的反应，同时也防止了Cl2与NaOH的反应。3（3）粗铜中含有Au、Ag等不活泼金属，电解精炼时因其还原性弱于铜，而不能放电反应，就直接沉入阳极室底部，被称为阳极泥。4.电解池工作时电子和离子是如何移动的？提示：①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。5.电镀铜时，Cu2＋浓度如何改变？电解精炼铜时，CuSO4溶液的浓度是否改变？提示：电镀铜时，电解质溶液中的Cu2＋浓度不变，电解精炼铜时...