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(3)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程。 (
(4)铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe -3e- 形成铁锈。 ( ) )
(5)铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀。 (
(6)生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀。 (
)
(7)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。 (
(8)牺牲阳极的阴极保护法是利用电解原理防腐蚀。( )
-
Fe2+
-
③
2H +2e H2↑
2H2O+O2(OH)2+O2+2H2O 2Fe(OH)3
Fe2O3· xH2O+(3-x)H2O
普遍性:吸氧腐蚀更普遍
3.金属的防护
(1)原电池原理
(2)电解池原理
习惯称为⑤ 牺牲阳极
习惯称为⑥ 外加电流 如不锈钢
的阴极保护法
H2↑ Cl2↑
阳极: 2Cl--2e
2NaCl+2H2O
2NaOH+
H2↑+Cl2↑
放O2 生酸型
CuSO4
阴极:2Cu2++4e
CuSO4 和H2O
生成 H2SO4
减小
加CuO
2Cu
阳极:4OH--4e
1.阴、阳极的判断方法 (1)根据电源的正负极、离子移动的方向、反应的类型判断
(2)依据电极质量变化判断 一般电极质量减轻的是阳极;电极质量增加的是阴极。
(3)依据电极产物判断
如果电极上产生Cl2或O2,它一定是阳极;如果电极上产生H2,它一定是阴
极。 (4)依据溶液变化判断 如果电解某中性溶液(如NaCl、Na2SO4)时某极附近溶液能使酚酞呈红色, 则它是阴极(H+放电,OH-浓度增大)。 2.电解时电极产物的判断
3.电镀(Fe上镀Cu)
4.电解冶炼钠
自测3 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt,可 用电解法制备高纯度的镍(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列叙述正确的是
(
) Ni
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-
2+ 2+
B.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
通HCl 气体
H2↑
阳极:2Cl--2e
Cl2↑ H2↑
2HCl +Cl2↑ CuCl2
阴极:Cu2++2e
CuCl2
浓度减小
—
加CuCl2
Cu
阳极: 2Cl--2e
Cl2↑ Cu+
CuCl2 Cl2↑ 放H2 生碱型 NaCl
阴极: 2H++2e
NaCl和 H2O
生成 NaOH
增大
通HCl 气体
Cl2↑。 (
) Cl2↑+H2↑+
(2)电解MgCl2溶液所发生反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-。 ( )
(3)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质
量相等。 (
)
(4)Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑可以设计成电解池,但不能设计成原电池。
(
) ) (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)√ (5)✕
答案
C 由总反应式知铁为阳极,电解液为碱性溶液,故A项错误,B项错
误;铁失去3 mol电子可以在阴极得到1.5 mol氢气,标准状况下为33.6 L,D项 错误。
1-2 Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,其电解制
法如图所示,请根据图示分析:
Fe为
(填“阴”或“阳”)极,其电极反应式为 极。
能力比纯铁弱,A项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易形成原电池,铁作
负极,加速铁的腐蚀,B项正确;镀铜时,镀件为阴极,铜为阳极,C项错误;铁管 上镶嵌锌块,易形成原电池,锌作负极,D项正确。 自测6 判断下列说法是否正确。 (1)纯银器在空气中因化学腐蚀表面渐渐变暗。 ( (2)金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。 ( ) ) Fe3+,继而 )
O 4+2H+ Cr2 +H O27O右移,从而在阳极区得到K2Cr2O7,故A、B、 衡2Cr
2
2
C正确。D项,设最初阳极室中的K2CrO4为1 mol,通电后转化的K2CrO4为x mol,依题意有2(1-x)+ ×2=d×1,x=2-d,K2CrO4的转化率为 ×100%,故D项 错误。 1-1 (2015安徽蚌埠质检)高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的 用途,可以用电解法制高铁酸盐(已知高铁酸盐在酸性条件下不稳定),总反
)
(9)将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废 铁上可防止水闸被腐蚀。 ( )
(10)将钢闸门与浸入海水的锌块用导线相连,可防止钢闸门被腐蚀。 ( ) (1)√ (2)√ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)✕ (7)✕ (8)✕ (9)√ (10)√
答案
考点突破
考点一 电解池中电极判定与电极反应式的书写
O 4 +4H2O 正 Fe
2
,与铁电极相连的为电源的
答案 阳 Fe+8OH--6e-
Fe 解析
0 6
Fe O4,铁元素化合价升高,发生氧化反应,故铁作阳极。 Na2
考点二
以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律
类型 电解质 电极反应式及 总反应 电解 水型 NaOH 阴极:4H++4e
d.形成⑨
闭合回路
。
(2)电极名称及电极反应式(如图)
(3)电子、离子移动方向 电子:从电源
负极
流向电解池的
阴极
阴极
;从电解池的
阳极
流
向电源的 正极 。 离子:阳离子移向电解池的 ;阴离子移向电解池的
阳极
。
自测1 下列关于电解NaNO3溶液的叙述正确的是 (
)
A.随着电解的进行,溶液的 pH 减小
(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗;
(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍、危害更大、
腐蚀速率更快
2.电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)
类型 水膜性质 负极反应 正极反应 其他反应 及产物 联系 析氢腐蚀 水膜呈② 酸性 Fe-2e-
+
吸氧腐蚀 水膜呈弱酸性或中性 2Fe-4e- ④ 4Fe(OH)3 2Fe2+
教材研读
一、电解的原理 1.电解 使① 电流 通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在② 阴、阳 两极引
起③ 氧化还原反应 的过程。
2.能量转化形式 ④ 电能 3.电解池 (1)构成条件 a.直流电源。 b.与⑥ 电源 相连的两个电极。 转化为⑤ 化学能 。
c.⑦ 电解质溶液 (或⑧ 熔融的电解质
)。
的阴极保护法
(3)改变金属内部结构 (4)加保护层
如电镀等 )
自测5 下列叙述不正确的是 (
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱 B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈 C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐溶液为电镀液 D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
答案
C 生铁中含有碳,可以形成原电池加快铁的腐蚀,故生铁抗腐蚀
(3)注意运用H+、OH-、H2O进行配平:电解池电极反应中,如果是H+、OH-放
电,不论溶液酸碱性一定写H+、OH-得、
失电子,其他情况下酸性溶液中一定不能大量存在OH-,碱性溶液中一定不 能大量存在H+。
典例1 以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:
下列说法不正确的是 (
C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe 和Zn
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
答案
D A项,阳极失电子,发生氧化反应;B项,阴极只析出Ni,阳极上
Ni、Fe、Zn都溶解,所以阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等;C项,溶
液中还存在大量Ni2+;D项,Cu、Pt不如Ni活泼,在阳极不放电,最终存在于阳 极泥中。 自测4 判断下列说法是否正确。 (1)用铜作阳极、石墨作阴极电解CuCl2溶液时,阳极电极反应式为2Cl--2e
课标版
第23课时 电解池
化学
金属的电化学腐蚀与防护
考纲导学
考试要点 1.了解电解池的工作原理,能写出电极 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。 命题规律 1.本课时的主要考查内容有: (1)电解池的工作原理,如电解池阳、 阴极的判断,电极反应式的书写及溶 液pH的变化等; (2)电解规律及其应用,如氯碱工业、 粗铜的精炼、电镀等; (3)金属发生电化学腐蚀的原因和防 止金属腐蚀的措施。 2.题型有选择题、填空题。如2015年 福建理综,11T;2015年天津理综,4T;20 15年浙江理综,11T等。 备考策略 在复习备考时,一是理解电解池基本 原理。二是重点复习:阴、阳极的判 断;电极反应类型;电极反应式的书写; 电子流向或电流方向。
H2O 而使c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,B 项错;在阴、阳极上分别是H+、OH-放 电,C 项错。
自测2 如图为直流电源电解稀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,下列实验现象中正确的是 (
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.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
