高考化学 一轮复习 6.3 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

【高三】2021届高考化学电解池 金属的电化学腐蚀与防护复习教案

2021届高考化学第一轮复习必修部分讲义

第八单元第3讲电解池 金属的电化学腐蚀与防护

解读与阐释

考纲要求权威解读

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。

常见的考查形式：①电解池的工作原理及电极反应式的书写；②有关电化学的计算；③判断金属的电化学腐蚀及一般的防腐方法。

梳理与整合

一、电解原理

导学诱思

怎样判断原电池与电解池？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

教材回归

1．电解定义

使电流通过溶液或熔融而在______两极引起________反应的过程叫做电解。

注意：电解不同于电解质的电离，电离是电解的前提；电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程。

2．电解池

将____能转化为____能的装置叫做电解池。电解池是由____电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组成。

3．原理图示 原电池和电解池电极的判断是难点也是重点，为了方便记忆，我们可采取口诀的方法记忆：原电池，正负极；电解池，阴阳极；失去电子负(原电池)阳(电解池)极；发生氧化定无疑。

二、电解原理的应用

导学诱思

工业上怎样制取烧碱：______________；怎样冶炼金属钠或铝：__________________；怎样提纯铜：__________。

电解池金属的电化学腐蚀与防护

电解池腐蚀是一种电化学腐蚀，它是指在电极上由于氧化还原反应的存在，使得电流通过金属表面，并且将金属表面的原子释放出来，形成金属离子的反应过程。因此，这种腐蚀与电学和化学官能相同而引起的腐蚀不同，并且这种腐蚀是不可逆的。

电解池腐蚀在加速金属腐蚀方面起着重要的作用，因为它涉及到电极效应、自腐蚀和腐蚀介质的化学成分等各种参数。在了解这些参数的同时，我们可以更好地了解电解池腐蚀机制，并采取一些防腐措施预防电解池腐蚀。

电解池腐蚀机制

当两种不同金属或合金接触时，在氧化还原反应的影响下，时间越长，金属表面的动电位差异就会增大。这个电势差使电解液中的离子聚集在这两个金属之间，形成电池。从而，两个金属产生了电解池短路，流过电流引起了电化学腐蚀反应，最后结果是金属腐蚀。实际上，不同的金属对不同的电解液的耐腐蚀行为是不同的，这与金属的物理和化学性质有关。

防止电解池腐蚀的措施

为了周期性保持电离池的稳定性并保护金属免受腐蚀，我们应采取以下措施：

选用合适的金属材料

腐蚀是由于金属表面原子的释放而发生的，因此使用合适的材料是第一条防腐措施。通常，高纯度金属具有更好的耐腐蚀性，同时某些材料可以与某些腐蚀介质兼容。

采用防腐涂层

涂层可以提供一层保护，避免金属暴露在腐蚀介质中。通常，涂层是形成无孔隙封闭层，避免介质进入涂层下面的介质进行腐蚀。涂层的性质随着面积变化而变化，以达到理想的防腐效果。

控制电解液

电解液是电解池腐蚀的重要因素，因为含有的化学物质可以影响动电位差异。低氧的含氧化液体可以减少腐蚀，而酸化液体和盐水液体非常容易腐蚀金属。 维护合适的pH值

合适的pH值是防止腐蚀的关键。当pH值过高或过低时，会对金属造成损害。对于某些金属，pH 7是安全的范围。在很多情况下，加入pH调节剂可以调节电解液的酸度和碱度，从而有效地防止电解池腐蚀。

通过了解电解池腐蚀的机制和防止措施，我们可以更有效地预防金属材料的电化学腐蚀，从而延长其使用寿命。在选择金属和电解液时，需要考虑不同的属性，以确保它们不会相互影响，从而最大程度地防止电解池腐蚀。

1 2014届高三化学一轮 练出高分 6.3电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版

1．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ( )

A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿

B．镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快

C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法

D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬

答案 B

解析 铜锌合金在空气中可组成原电池，铜为正极得到保护，不易被腐蚀，A错误；镀锡铁与镀锌铁都可以组成原电池，由于铁的活泼性强于锡，铁为负极加快其腐蚀，而镀锌铁中铁为正极得到保护，B正确；C中的方法叫牺牲阳极的阴极保护法，C错误。

2．利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确

的是

( )

A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀

B．若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应

C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀

D．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应

答案 B

解析 当金属作原电池正极、电解池阴极时，金属受到保护。A项，若X为锌棒，开关K置于M处，组成原电池，铁是原电池的正极，受到保护；B项，若X为锌棒，开关K置于M处，铁极是原电池正极，发生还原反应，错；若X为碳棒，开关K置于N处，组成电解池，铁作阴极，可减缓铁的腐蚀，X电极上则发生氧化反应，C、D项正确。

3．某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。下列说法正确的是(

)

A．图一中若开始实验时开关K与a连接，B极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋

B．图一中若开始实验时开关K与b连接，一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使

2 电解液恢复到电解前的浓度

C．图二中若开始实验时开关K与a连接，电解液的浓度保持不变

D．图二中若开始实验时开关K与b连接，A极减少的质量等于B极增加的质量

高考化学一轮复习测试卷及解析 加油，高考！

第 1 页 高考化学一轮复习测试卷及解析（33）：

电解池、金属的电化学腐蚀与防护

题组一 电解原理及其应用

1．(2011·上海，16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( )

A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片

B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片

C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物

D．用带火星的木条检验阳极产物

2．(2010·海南，9)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( )(双选)

A．电解时以精铜作阳极

B．电解时阴极发生还原反应

C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu－2e－===Cu2＋

D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥

3.(2010·全国理综Ⅱ，29)

右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色)

回答下列问题：

(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)；

①A管溶液由红变黄 ② B管溶液由红变黄 ③A管溶液不变色 ④B管溶液不变色

(2)写出A管中发生反应的反应式：_________________________________________；

(3)写出B管中发生反应的反应式：_________________________________________；

(4)检验a管中气体的方法是_______________________________________________

________________________________________________________________________；