2018高考化学一轮Word版导学案第八章 学案39 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

第1讲弱电解质的电离平衡[考纲要求]1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。

2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

3.了解电离平衡常数。

考点一弱电解质的电离平衡1．弱电解质(1>概念(2>与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物。

弱电解质主要是某些共价化合物。

2．弱电解质的电离平衡(1>电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等>，当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。

b5E2RGbCAP(2>电离平衡的特征(3>外界条件对电离平衡的影响①内因：弱电解质本身的性质。

②外因：a．温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动，电离程度增大，原因是电离过程吸热。

b．浓度：加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。

c．同离子效应：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－>增大，CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”>移动，电离程度减小，c(H＋>减小，pH值增大。

p1EanqFDPw(4>电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。

以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例：CH3COOH CH3COO－＋H＋(正向吸热>。

CH3COOH H＋＋CH3COO－ΔH>0深度思考1．电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？答案都不一定。

如对于CH3COOH CH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH>增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH>比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH>、c(H＋>都比原平衡时要小。

DXDiTa9E3d2．稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？答案对于弱酸或弱碱溶液，只要对其稀释，电离平衡均会发生右移，例如HA溶液稀释时，c(HA>、c(H＋>、c(A－>均减小(参与平衡建立的微粒>；平衡右移的目的是为了减弱c(H＋>、c(A－>的减小，但c(OH－>会增大。

魁夺市安身阳光实验学校学案39 电解池金属的电化学腐蚀与防护[考纲要求] 1.了解电解池的工作原理，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。

知识点一电解池、电解原理1．电解原理(1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在__________引起____________________的过程。

(2)电解池(也叫电解槽)：把____能转化为________能的装置。

(3)电极名称与电极反应：与电源正极相连的为________，发生________反应；与电源负极相连的为________，发生________反应。

2．电解CuCl2溶液(如右图所示)(1)阳极反应：________________________________________________________________ ________(2)阴极反应：________________________________________________________________ ________(3)总方程式：________________________________________________________________ ________问题思考1．电解质的电离和溶液的导电有什么联系？2．电解池的阴、阳极与电极材料有什么关系？知识点二电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：________________________________________________________________ ________(________反应)阴极反应式：________________________________________________________________ ________(________反应)(2)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑离子反应方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ (3)应用：氯碱工业制________、________和________。

电解第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护【高考新动向】【考纲全景透析】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．2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置． 3．电解池的组成和工作原理（以电解CuCl 2溶液为例）总反应方程式：Cu 2++2Cl -==== Cl 2↑+ Cu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 －==== Cl 2↑阴极 2H ＋＋2e －==== H 2↑(2)总反应方程式：2NaCl+ 2H 2O ====2NaOH+Cl 2↑+H 2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。

2．电镀铜或电解精炼铜3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)⑴电极反应：阳极：--2↑ 阴极：2Na ++2e -==2Na⑵总反应方程式：2↑ ⑶应用：冶炼Na 、Mg 、Al 等活泼金属。

三、金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。

(2)电化学防护①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理 正极：被保护的金属设备 。

负极：比被保护的金属活泼的金属。

②外加电流的阴极保护——电解原理阴极：被保护的金属设备。

阳极：惰性电极(3)添加缓蚀剂。

【热点难点全析】※考点一原电池、电解池、电镀池的比较类型原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反应（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子（1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金【警示】(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源，有时并无外加电源，存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源，另一个装置则是电解池。

考点规范练18电解池金属的电化学腐蚀与防护(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020全国Ⅱ)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。

下图是某电致变色器件的示意图。

当通电时,Ag+注入无色WO3薄膜中,生成Ag x WO3,器件呈现蓝色。

对于该变化过程,下列叙述错误的是()。

A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高WO3+x Ag Ag x WO3答案:C解析:由题意知,银电极为阳极,Ag失电子生成Ag+,Ag+移向阴极与WO3反应生成Ag x WO3,则总反应为WO3+x Ag Ag x WO3,反应过程中W的化合价降低,A、B、D正确,C错误。

2.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置,下列有关说法中错误的是()。

A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈O2,前者铁锈出现较快,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨,A项正确、D项错误;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈,B项正确;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率,C 项正确。

3.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质,利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。

下列有关叙述中正确的是()。

A.电极a为粗铜,电极b为精铜B.甲膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜,可阻止杂质阳离子进入阴极区1 mol电子时,可生成32 g精铜,电极a是阴极,为精铜,电极b是阳极,为粗铜,A项错误;甲膜为阴离子,可阻止杂质阳离子进入阴极区,B项错误;乙膜为过滤膜,可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区,C项错误;当电路中通过1mol电子时,可生成0.5mol精铜,其质量为32g,D项正确。

学案一 电解原理及应用一、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有与电解质溶液或熔融的电解质相连的两个电极；③形成闭合回路。

(3)电极名称及电极反应式(以电解CuCl 2溶液为例)总反应方程式：CuCl 2=====电解 Cu ＋Cl 2↑。

(4)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。

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：S 2－>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 ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋>Fe 2＋>Zn 2＋)。

5.电解总反应方程式的书写(1)必须在连接号上标明“电解”。

(2)只有电解质被电解，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2H 2O 电解,2H 2↑＋O 2↑。

(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：2NaCl ＋2H 2O电解,H2↑＋Cl2↑＋2NaOH。

[对点练习]1．判断下列说法的正误(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)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程( )(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( )(4)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝色( )(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大( )(6)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应( )(7)用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的pH不变( )(8)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况( )答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2.如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。

最新整理高三化学教学2018版高考化学一轮总复习
导学案全集
目录
专题一化学基础知识
第1讲化学实验基础1(仪器、装置、操作、实验安全)291
第2讲化学实验基础2(除杂、提纯与检验、实验评价)292
第3讲物质的分类物质的量的基本概念293
第4讲离子反应294
第5讲氧化还原反应295
第6讲元素周期律化学键296
专题二元素及其化合物
第8讲钠及其化合物298
第9讲镁、铝及其化合物300
第10讲铁、铜及其化合物302
第11讲氯气卤素305
第12讲碳、硅及其化合物307
第13讲硫及其化合物308
第14讲氮及其化合物310
专题三化学反应与能量变化
第16讲反应热盖斯定律312
第17讲原电池及其应用314
第18讲电解池及其应用315
专题四化学反应速率化学平衡
第20讲化学反应速率317
第21讲化学平衡化学平衡常数及计算318
第22讲化学平衡的移动319
专题五电解质溶液中的离子平衡
第24讲弱电解质的电离平衡溶液的pH321
第25讲盐类的水解323
第26讲难溶电解质的溶解平衡325
专题六有机化学基础
第28讲常见的有机化合物(必修2)327
第29讲烃328
第30讲烃的衍生物329
第31讲生命中的基础有机物高分子化合物331
第32讲有机物之间的转化有机合成与推断(选考)331 专题七化学综合实验
第34讲综合实验设计337
第35讲物质制备实验338
专题八物质结构与性质(选考)
第37讲原子结构与性质339
第38讲分子结构与性质340
第39讲晶体结构与性质342。

第三节电解池金属的电化学腐蚀与防护复习目标：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.了解电镀池与精炼池的原理，能分析常见的电镀池和精炼池。

3.能够进行有关电解产物的判断和计算。

４.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。

主干知识梳理一、电解的原理１．电解（１）定义：在________作用下，电解质在两个电极上分别发生____＿＿和__＿____＿__的过程。

（2)特点:①电解过程是非自发的。

②电解质导电一定发生_____＿___＿___＿＿＿。

2.电解池：(１）定义：将_____＿转化为___＿__＿_＿_的装置。

阳极(3）构成条件①有与_＿_____相连的两个电极。

②_＿＿___＿__＿(或＿＿＿_＿_＿_＿)。

③形成________。

例1.下列四种装置中，①盛20０ mL 0．００５ mol·L－1硫酸铜溶液②盛2０0 ｍL ０.01 mｏl·L-1硫酸③盛２00 mＬ氯化锌溶液④盛2０0 ｍL氯化钾溶液上述四种装置中,为电解池的是_＿____ (用编号回答),装置①中两电极的电极反应式分别为_＿______＿____＿__＿_＿__＿__＿___＿___＿___＿_____例２.电解原理在化学工业中有广泛应用。

下图表示两个串联的电解池。

图中B装置中盛有1 Ｌ２ｍｏｌ·L-1Nａ2ＳO4溶液,A装置中盛有1 Ｌ 2 moｌ·L－1ＡｇNO3溶液。

通电后，铂片上有气体生成。

(1)电源X极为____＿＿__极。

(2)Ｂ池中阳极电极反应式为＿_____＿_______＿_,阴极电极反应式__＿____＿__＿_＿__＿______。

(3)A池中阳极电极反应式为_＿______＿_＿____＿__＿_______,电解化学方程式为____＿＿______＿_＿＿_＿＿___＿_＿__＿_＿＿__例3.Ⅰ．以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为____＿＿_＿＿___＿_＿＿___＿_＿__＿。

第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。

2.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。

3.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。

4.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。

考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。

(2)电解池：将______直接转化为______的装置。

(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极；②________溶液(或________)；③形成________。

2．电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3．阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电，放电顺序如下：阳离子放电顺序：Ag ＋＞Fe 3＋＞Cu 2＋＞H ＋(酸)＞Fe 2＋＞Zn 2＋＞H ＋(水)＞Al 3＋＞Mg 2＋。

①若金属阳离子(Fe 3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H ＋放电，则得到H 2。

②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。

(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属)，则活性电极本身失去电子，发生氧化反应。

Cu －2e －===Cu 2＋，Fe －2e －===Fe 2＋。

②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下：4．惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例：用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋(或4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑)阴极反应式：2Cu 2＋＋4e －===2Cu电解总反应式：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 微点拨（1）阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。