广东省雷州市2018年高三化学一轮复习电化学专题1.2电解池及电解原理

专题1-2 化学腐蚀及电化学计算【考纲要求】1.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。

2.掌握电化学计算的方法与类型 【教学过程】 【例题解析】例1.说一说金属钠、镁、铝、铁、铜、银在空气中的变化的情况。

例2.下列Fe 片（铁钉）不受到被腐蚀的是 。

【共同整合，知识提升】 一、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)电解质溶液发生原电池反应 电流产生腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重【问题情境】 例3.如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH 4Cl 溶液，乙试管中为NaCl 溶液，数天后导管中观察到的现象是________，甲中正极反应为 ， 乙中正极反应为_________________。

【共同整合，知识提升】3.析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥【共同整合，知识提升】4.判断金属腐蚀快慢的规律(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。

【问题情境】例5.试说明镀层损坏时为什么白铁皮比马口铁较耐腐蚀。

例6.解释水中的钢闸门连接电源的负极可以防止钢闸门的腐蚀。

【共同整合，知识提升】5．金属的防护(1)电化学防护①牺牲阳极的保护法——原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属； b．正极：被保护的金属设备。

②外加电流的阴极保护法——电解原理a．阴极：被保护的金属设备； b．阳极：惰性金属。

③利用原电池原理和电解原理的金属的防护措施都是以防止金属失去电子被氧化为出发点设计的。

专题1-1 原电池 化学电源【考纲要求】1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

一、原电池的工作原理1．概念和反应本质：原电池是把 能转化为 的装置。

2．工作原理（以铜锌原电池为例）(1)原理分析盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向 ，Cl －移向(2)①盐桥作用：a.连接内电路形成闭合回路。

b.维持两电极电势差(中和电荷)，使电池能持续提供电流。

②装置Ⅰ中有部分Zn 与Cu 2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn 与Cu 2＋隔离，电池效率提高，电流稳定。

3．构成条件4．三个移动方向【跟踪训练】1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________________________________。

2.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡3.如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。

下列说法错误的是( )A．铜片表面有气泡生成B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换C．如果将硫酸换成柠檬汁（显酸性），导线中不会有电子流动D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变4.某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是( )A．若X为Fe，Y为Cu，铁为正极B．若X为Fe，Y为Cu，电子由铜片流向铁片C．若X为Fe，Y为C，碳棒上有红色固体析出D．若X为Cu，Y为Zn，锌片发生还原反应5.一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示，关于该电池的叙述正确的是( )A．电池工作时，电子由a流向bB．微生物所在电极区放电时发生还原反应C．放电过程中，H＋从正极区移向负极区D．正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O【规律与方法】判断原电池正、负极的5种方法二、原电池电极反应式的书写1.如图1是某同学设计的原电池装置，写出电极Ⅰ、电极Ⅱ的电极反应式及原电池的总反应式。

考点40电解原理及应用1．复习重点1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算； 2．氯碱工业。

2．难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。

放电顺序是K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。

要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。

如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。

如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。

但在水溶液中，Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。

2、电解时溶液pH 值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。

判断电解质溶液的pH 值变化，有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液pH 值增大；②若阴极上无H 2，阳极上产生O 2，则电解后溶液pH 值减小；③若阴极上有H 2，阳极上有O 2，且222O H V V =，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH 值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH 值变大；④若阴极上无H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。

考点一 [基础自主落实]电解原理1．电解2．电解池(1)概念：电解池是把 能转变为 能的装置。

电 化学 (2)②有与相连的两个电极。

③形成闭合回路。

④电解质溶液或熔融电解质。

(3)电解池中电子和离子的移动①电子：从电源极流出后，流向电解池的极；再从电解池的极流向电源的正极。

②离子：阳离子移向电解池的极，阴离子移向电解池的极。

电解工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)总反应方程式：Cu 2＋＋2Cl －=====电解Cu ＋Cl 2↑3．在惰性电极上离子的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)：―――――――――――――――――――――――――――――――――→Ag ＋ Fe 3＋ Cu 2＋ H ＋(酸) Fe 2＋ Zn 2＋ H ＋(水) Al 3＋ Mg 2＋ Na ＋ Ca 2＋ K ＋得到电子 由易到难(2)阳极(与电极材料有关)：―――――――――――――――――――――――――→活泼电极>S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －>含氧酸根离子>F －失去电子 由易到难4．电解总方程式的书写(1)必须在连接号上标明“电解”。

(2)只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物。

如电解HCl 溶液：2HCl=====电解H 2↑＋Cl 2↑。

(3)只有水被电解，只写水及电解产物即可。

如电解稀硫酸、NaOH 溶液、Na 2SO 4溶液时，化学方程式应写为(4)电解质、水同时被电解，则都要写进化学方程式。

如电解饱和食盐水：。

5．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： 离子方程式：。

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。

6．电解精炼铜考点一原电池工作原理[基础自主落实]1．概念和反应本质化学电原电池是把能转化为能的装置。

一、电解池工作原理
以电解CuCl2溶液为例：
总反应方程式：CuCl2电解Cu+Cl2↑
二、电解原理的应用
1. 电解饱和食盐水
注意：
①向电解后的溶液中滴入酚酞，阴极变红，因为阴极有NaOH生成。

②在氯碱工业生产过程中，必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，这样既能阻止氢气和氯气混合爆炸，又能避免氯气与NaON溶液反应生成NaClO影响烧碱质量。

③阳极产物Cl2可以用淀粉KI试纸检验。

2. 电解精炼铜
粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成阳离子进入溶液，其活泼性比Cu 弱的金属不放电，形成阳极泥。

这样，当电路中有2mol电子转移时，阴极一定生成1mol铜，而阳极不一定溶解1mol铜，电解质溶液中c（Cu2＋）会不断减少，应定期更换电解质溶液。

3. 电镀铜
电镀时，阳极（镀层金属）失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到的电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。

证对市爱幕阳光实验学校电化学1．理解原电池原理。

熟记金属活动性顺序。

了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。

2．了解电解和电镀的根本原理及用。

电化学根底知识一、电解原理电解义：。

电解池是转化为的装置。

二、铜的电解精炼原理：电解时，用作阳极，与直流电源的相连；用作阴极，与电源的极相连，用作电解液。

三、电镀铜原理：电镀时，一般都是用为电镀液；把浸入电镀液中与直流电源的负相连，作为阴极，而用为阳极,与直流电源的极相连。

分析：电镀铜〔1〕待镀件需除外表的锈。

〔2〕电镀液CuSO4中加制成铜氨溶液以降低Cu2+浓度使镀层光亮。

工业上电镀常使用有毒电镀液，因此电镀废水回收有用物质、降低有害物质含量后，达标排放，以防污染环境。

四、电解饱和食盐水反原理分析：电解饱和食盐水在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用作阳极、作阴极，将放在阳极附近，接通电源，观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

现象：阴、阳两极均有气体放出，气体有刺激性气味，能使变蓝；域溶液变红。

说明溶液里有碱性物质生成。

饱和食盐水成分：溶液存在四种离子。

电极反式：阴极：〔复原反〕；阳极：〔氧化反〕总反：五、离子交换膜法制烧碱离子交换膜电解槽主要由组成；阳极用_ 制成，为了电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极上涂有钛、钌氧化物涂层；阴极由制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

电极均为状，可增大，阳极外表的特殊处理要考虑。

离子交换膜法制烧碱名称的由来，主要是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允通过，而和两极产无法通过，因而起到了。

氯碱工业的主要原料：饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙杂质，精制食盐水时经常参加，使杂质成为沉淀，过滤除去，然后参加调节盐水的pH。

六、原电池原电池是把化学能转化成电能的装置。

原电池中电极、电极反、电子流向(以Zn|H2SO4|Cu原电池为例)电池正极：___________________负极：_______________________电流方向：________________在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀负极：________________________ 正极：_________________ 总反：____________________________稳固练习一、选择题1．阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反为：2H2+O2=2H2O，电解液为KOH，反保持在较高温度，使H2O蒸发，以下表达正确的选项是〔〕 A．此电池能发出蓝色火焰 B.H2为正极，O2为负极C．工作时，电解液的pH不断减小 D.电极反为：负极2H2+4OH--4e-=4H2O；正极O2+2H2O+4e -=4OH-2．在常温下，用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，以下说法中不正确的选项是〔〕A．溶液的pH不变 B.溶液中Na2CO3的物质的量不变C．Na2CO3溶液的浓度不变 D.Na2CO3的水解程度不变3．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反为Zn+Br2Zn2++2Br-以下各反：①Zn-2e-=Zn2+②Br2+2e-=2Br-③2Br--2e-=Br2④Zn2++2e-=Zn，其中充电时的阳极和放电时的负极的反分别是〔〕A．①② B.③① C.④② D.③②4．以下试管中的铁钉腐蚀最快的是〔〕5．有a、b、c、d 4种金属，可两两组成原电池，a都是正极；把4种金属放入足量的盐酸中，其中b和c溶解，过滤后，向滤液中参加稀NaOH溶液，得到含c的沉淀，那么4种金属的活动性由强至弱的顺序可能是〔〕A．a、c、b、d B.c、b、d、aC．b、c、d、a D.a、b、c、d6．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是〔〕A．1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2 7．用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降至一半时，停止通电，假设使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，参加的适量适当物质是〔〕A．CuSO4 B.CuSO4·5H2O C.CuO D.Cu(OH)2 8．用石墨电极在一温度下电解K2SO4饱和溶液m g。

电解池的工作原理及应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.分析右图装置,下列说法错误的是( )A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若电解质溶液为硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌答案B解析若虚线框中接直流电源,且铁连接电源正极,此时铁作阳极,则会加快铁的腐蚀,A项正确;若虚线框中接直流电源,此时为电解池,锌是阳极或阴极,若虚线框中接灵敏电流计,锌是负极,B项错误;虚线框中接灵敏电流计,此时为原电池,可将化学能转化为电能,C项正确;若电解质溶液为硫酸锌溶液并接上直流电源,且铁电极连接电源负极,该装置可用于铁皮上镀锌,D项正确。

2.下列关于电化学知识的说法正确的是( )A.用石墨电极电解饱和食盐水,在阳极得到氯气,阴极得到金属钠B.电解精炼铜时,阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量C.用石墨电极电解FeCl3、CuCl2的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、CuD.用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后(Cu2+未反应完),加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态答案B解析用石墨电极电解饱和食盐水,阴极产生氢气,A错误;电解精炼铜时,阳极除铜放电外,比铜活泼的金属如Zn、Fe也放电,但阴极上只有Cu2+放电,B正确;根据金属活动性顺序可知,阴极上离子的放电顺序是Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,不会析出铁和铝,C错误;电解CuSO4溶液,阴极析出Cu,阳极生成氧气,欲使溶液恢复至原状态应加入CuO,D错误。

3.用惰性电极电解下列物质的溶液,一段时间后(溶液过量),再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )A.CuCl2(CuSO4)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4[Cu(OH)2]答案C解析电解CuCl2溶液时,阴、阳两极放电的离子分别是Cu2+和Cl-,所以要恢复原状需加入CuCl2,A项错;电解NaOH溶液相当于电解水,要恢复原状需加水,B项错;电解NaCl溶液时,阴、阳两极放电的离子分别是H+、Cl-,故需加HCl才能恢复原状,C项正确;电解CuSO4溶液时,阴、阳两极的产物分别是Cu、O2,要恢复原状需加CuO或CuCO3,D项错。

高三化学一轮复习：电化学专题高中化学中的电化学部分是一个重点和难点，在高考中占有重要地位。

在高三一轮复习中，我们需要对电化学的知识进行系统梳理和深入理解，为后续的复习和考试打下坚实的基础。

一、电化学的基本概念1、氧化还原反应氧化还原反应是电化学的基础。

在氧化还原反应中，电子发生转移，导致元素的化合价发生变化。

理解氧化还原反应的本质，对于掌握电化学原理至关重要。

2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。

它由两个半电池组成，通过导线和盐桥相连。

在原电池中，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。

3、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。

它与电源相连，在阳极发生氧化反应，在阴极发生还原反应。

二、原电池的工作原理1、电极反应以铜锌原电池为例，锌作为负极，失去电子发生氧化反应：Zn 2e⁻＝ Zn²⁺；铜作为正极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应：2H⁺＋ 2e⁻＝ H₂↑。

2、电子和离子的移动在原电池中，电子从负极经导线流向正极，形成电流。

溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

3、原电池的构成条件（1）两个不同的电极，其中一个能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

（2）电解质溶液。

（3）形成闭合回路。

三、电解池的工作原理1、电极反应以电解氯化铜溶液为例，阳极发生氧化反应：2Cl⁻ 2e⁻＝ Cl₂↑；阴极发生还原反应：Cu²⁺＋ 2e⁻＝ Cu。

2、电解池的构成条件（1）直流电源。

（2）两个电极（惰性电极或活性电极）。

（3）电解质溶液。

（4）形成闭合回路。

四、电化学中的电极判断1、原电池电极判断（1）根据电极材料的活泼性判断，较活泼的金属为负极。

（2）根据电子流动方向判断，电子流出的一极为负极。

（3）根据氧化还原反应判断，发生氧化反应的一极为负极。

2、电解池电极判断（1）与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。

（2）根据发生的反应判断，发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。