【文档说明】专题十九 电解池 金属的腐蚀与防护（精讲+精练）（原卷版）.docx，共(21)页，2.929 MB，由envi的店铺上传

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专题十九电解池金属的腐蚀与防护【核心素养】课标要求核心素养1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。宏观辨识与微观探析科学态度与社会责

任【思维导图】【重难点深度剖析】考点一：电解池1．电解与电解池(1)示例探究(电解CuCl2溶液)总反应方程式：CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑。总反应离子方程式：Cu2＋＋2Cl－=====电解Cu＋Cl2↑。(2)电解池工作原理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：电能转化为化学能的装置，其构成条件：a.外接电源；b.电极插入电解质溶液或熔融电解质；c.闭合回路。③电解池工作原理示意图

[微点拨]①电子流向：电源负极→阴极，阳极→电源正极②离子移动方向：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极③电流闭合：电源正极→阳极→溶液→阴极→电源负极2．电极上离子放电顺序(1)阴极：与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：―――――――――――――――――――――→Ag＋Fe3＋Cu2＋H

＋酸Fe2＋Zn2＋H＋水Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋得到电子由易到难(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，放电顺序：―――――――――――――――――――――→活泼电极>S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞F－失去电子由易

到难[微点拨]①放电指的是电极上的得、失电子。②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型放H2生碱型(以NaCl为例)阳极反应式：2Cl

－－2e－===Cl2↑阴极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－电解电解质型(以HCl为例)阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑电解水型(以H2SO4为例)阳极反应式：2H2O

－4e－===O2↑＋4H＋阴极反应式：4H＋＋4e－===2H2↑放O2生酸型(以CuSO4为例)阳极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋阴极反应式：2Cu2＋＋4e－===2Cu总离子方程式：2Cu2＋＋2H2O=====电解2

Cu＋4H＋＋O2↑[微点拨]电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，如电解NaCl溶液少的H和Cl，通入HCl复原，电解CuSO4溶液少的是Cu和O，补CuO复原等。4.电极反应式和电解方程式的书写要点(1)做到“三

看”，正确书写电极反应式①一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)。②二看电解质，电解质是否参与电极反应。③三看电解质状态，是熔融状态，还是水溶液。(2)规避“两个”

失分点①书写电解池中电极反应式时，可以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，且注明“电解”条件。②电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。考点二：电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳

极：2Cl－－2e－===Cl2↑(反应类型：氧化反应)，阴极：2H＋＋2e－===H2↑(反应类型：还原反应)。(2)总反应方程式①化学方程式：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋

Cl2↑。②离子方程式：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(3)应用：氯碱工业——制Cl2、H2和NaOH①阳离子交换膜的作用阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋Cl

O－＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液、含少量NaOH的水、淡盐水、NaOH溶液；X、Y分别是Cl2、H2。2．电镀和电解精炼铜电镀(铁制品上镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金

属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu－2e－===Cu2＋Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋阴极电极材料待镀铁制品精铜电极反应Cu2＋＋2e－===Cu电解质溶液含Cu2＋的盐溶液电解精炼铜时，粗铜

中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥[微点拨]电镀Cu时，电镀液CuSO4浓度不变，电解精炼Cu时，电解液浓度变小。3．电冶金本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)====

=电解2Na＋Cl2↑阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2Na＋＋2e－===2Na冶炼镁MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Mg2＋＋2e－===Mg冶炼铝2Al2O3(熔

融)=====电解冰晶石4Al＋3O2↑阳极：6O2－－12e－===3O2↑阴极：4Al3＋＋12e－===4Al[微点拨]①工业上不能电解熔融MgO、AlCl3制Mg和Al。②冶炼Al时用冰晶石作Al2O3的溶剂。考点三：金属的腐蚀

与防护1．金属的腐蚀(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。(2)金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀类型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＋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电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H

2O===2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。2．金属的防护(1)改变金属材料的组成：制成合金(如不锈钢)。(2)在金属表面覆盖保护层：①喷涂油漆、矿物性

油脂或覆盖搪瓷、塑料等；②电镀一层金属；③发蓝处理；④阳极氧化处理铝制品，形成钝化膜等。(3)电化学保护法①牺牲阳极法：原电池原理，外接活泼金属作负极(阳极)使被保护金属作正极(阴极)。②外加电流法：电解原理，被保护金属作阴极，用惰性电极作辅助阳极。通电后强制电子流

向被保护的金属设备，使金属表面腐蚀电流降至零或接近零。从而使金属受到保护。[方法规律]判断金属腐蚀快慢的方法(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防

护措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。(浓度相同)(3)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速

率越快。【链接四年高考】1.（2022·湖北）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示为甲基。下列说法正确的是()A.生成，理论上外电路需要转移电子B.阴极上的电极反应为：C.在电解过程中向铂电极移动D.电解产生的中的氢元素来自

于2.（2022·浙江）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如图其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计。下列说法不正确的是()A.电极为阴极，发生还原反应B.电极的电极发应：C.电解一段时间后溶液中浓度保持不

变D.电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得3.（2022·全国乙卷）电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池如图所示。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充

电。下列叙述错误的是()A.充电时，电池的总反应B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时，从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时，正极发生反应4.（2021·江苏）通过下列方法可分别获得和：通过电解获得和装置示意图；在将与反应生成并获得。下列说

法正确的是()A.电解后溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式：C.电解的总反应方程式：D.电解过程中转移电子，理论上可获得5.（2021·海南）液氨中存在平衡：。如图所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中、两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是()A.电极连接的是

电源的负极B.电极的反应为C.电解过程中，阴极附近浓度减小D.理论上两极产生的气体物质的量之比为：6.（2021·湖北）的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为。电解法制备的原理如图所示。下列说法错误的是()A.电解时只允许

通过离子交换膜B.生成和的质量比为：C.电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大D.的生成反应为：7.（2021·天津）如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断错误的是()A.是电源的负极B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色C.随着电解的进行，溶液浓度变大D

.当完全溶解时，至少产生气体折合成标准状况下8.（2021·全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()A.在上述电化学合

成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为：C.制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移9.（2021·全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的

附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极如图所示，通入一定的电流。下列叙述错误的是()A.阳极发生将海水中的氧化生成的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的

等积垢需要定期清理10.（2021·浙江）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如图为小灯泡，、为开关，、为直流电源的两极。下列说法不正确的是()A.断开、合上，镍镉电池能量转化形式：化学能电能B.断开、合上，电极为阴极，发生还原反应C.电极发生氧化反应过程中，溶

液中浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式：11.（2020·江苏）将金属连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是()A.阴极的电极反应式为B.金属的活动性比的活动性弱C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D

.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快12.（2020·新课标卷Ⅱ）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时，注入到无色薄膜中，生成，器件呈现蓝色，对于该

变化过程，下列叙述错误的是()A.为阳极B.由银电极向变色层迁移C.元素的化合价升高D.总反应为：13.（2020·浙江）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是()A.电极为阳极，发生氧化反应生成氯气B.离子交换膜为阳离子交换膜C.饱和溶液

从处进，溶液从处出D.迁移的数量等于导线上通过电子的数量14.（2022·山东）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原

电池。下列说法正确的是()A.装置工作时，甲室溶液逐渐增大B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为D.若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移【链接两年模拟】1.（2022·湖南岳阳模拟）我国科学家成功研制出二次电池，在潮湿条件下的放电原理为，模拟装置

如图所示已知放电时，由负极向正极迁移。下列说法正确的是A.放电时，电流由镁极经外电路流向石墨极B.放电时，正极的电极反应式为C.充电时，阴极上放出，发生还原反应D.充电时，当阳极质量净减时，转移了电子2.（2022·天津市模拟）利用如图所示装置模拟电解原理在工业生

产中的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中，电极上反应式是B.电解精炼铜时，溶液中的浓度不变C.在铁片上镀铜时，是纯铜D.制取金属镁时，是氯化镁溶液3.（2021·湖北衡水第二次调研考试）利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如图所示。下列说法正确的是()A

.极反应：B.膜和膜均为阴离子交换膜C.可用铁电极替换阴极的石墨电极D.极上通入甲烷，阳极室减少4.（2022·天津河东区二模）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解得到高纯的装置如图所示。下列说法正确的是()A.该装置工作时，只发生两种形式能量的转化

B.电解过程中由极区向极区迁移C.电解时极区溶液中减少D.电解过程中参与反应，得到个电子5.（2022·吉林省东北师大附中六模）双极膜电渗析法制巯基乙酸和高纯溶液原理如图所示，其中、为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出和。下列说法错误的是A.膜为阳离子交换膜，膜为阴

离子交换膜B.阴极的电极反应方程式为：C.碱室和碱室的溶液应循环使用，副产品还有氢气和氧气D.若将盐室的原料换成为溶液，当外电路中通过时，可生成6.（2021·广东）钴的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中

电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B.生成，Ⅰ室溶液质量理论上减少C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应：7.（2022·云南昆明“三诊一模”模拟）间接电氧化苯甲醇合成苯甲醛是一种绿色生产工艺。我国学者利用为媒介在酸

性水溶液中合成苯甲醛，工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.电极与电源正极相连B.一段时间后，体系中浓度逐渐减小C.生成时，电极上生成标准状况D.阳极的电极反应式为8.（2022·湖南娄底仿真模拟

）某小组利用电解法处理废水中苯甲醛，获得苯甲醇和苯甲酸，装置如图所示。下列说法错误的是()A.石墨上发生还原反应B.加入的目的是提供氧化剂和增强导电性C.阴极反应式为D.迁移理论上处理9.（2022·安徽马鞍山市第二次质检）我国科学家以和辛胺为原料实

现了甲酸盐和辛睛的高选择性合成，装置工作原理如图以溶液为电解液，隔膜只允许自由通过。下列说法正确的是()A.为直流电源正极B.电极上发生的反应为C.若电极上生成，理论上电路中转移D.工作一段时间后，左右两室溶液的均保持不

变10.（2021·河北石家庄市第一次质检）钠碱脱硫液吸收一定量气体后，可通过如图装置实现再生。下列说法正确的是()A.电极应接电源的负极B.应为阴离子交换膜C.出液的大于进液的D.出液可使溴水褪色11.（2021·苏州市八校联盟第二次质检）纳米在常压电化学法合成

氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融为电解液，在发生反应时生成中间体。下列说法正确的是()A.惰性电极是电解池的阴极，发生还原反应B.产生时，转移的电子数为C.惰性电极Ⅰ的电极反应：D.生成氨气的反应：12.（2021·广东省广州市一模）我国科

学家合成了一种新型的催化剂，用该催化剂修饰电极可实现在室温条件下电催化氮气制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的()A.电解过程中由极区向极区迁移B.阴极反应式为C.电解一段时间，阳极区的减小D.电解一段时间，阴极、阳极消耗的物质的量之比为：13.（2021·陕西咸阳一模）验证

牺牲阳极的阴极保护法，实验如下烧杯内均为经过酸化的溶液。在表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A.对比，可以判定保护了B.对比，可能将氧化C.验证保护时不能用的方法D.将换成，用的方法可判断比活泼14.（2

022·上海奉贤区二模）如图实验，一段时间后，玻璃管口有气泡产生，下列说法正确的是()A.铁电极反应式为B.铁腐蚀过程中化学能转化为电能和热能C.活性炭的存在可以减缓铁的腐蚀D.铁发生析氢腐蚀15.（2022·辽宁省化学联考）氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯

气的过程如图。下列说法错误的是()A.石墨电极连接电源正极B.透过交换膜从铂电极向石墨电极移动C.石墨电极区域的反应为，D.随着反应的进行，阴、阳两极电解质溶液均升高获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com