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CuCl 2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________。
2．电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作____极，镀层金属银作____极。
(2)电解质溶液是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)电极反应：阳极：_________________________________________________________________； 阴极：_____________________________________________________________。
(4)特点：____极溶解，____极沉积，电镀液的浓度_________________________。
3．电解精炼铜(1)电极材料：阳极为________；阴极为________。
(2)电解质溶液：含Cu 2＋的盐溶液。
(3)电极反应：阳极为_______________________________________________________________； 阴极为_________________________________________________________________。
4．电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。
(1)冶炼钠2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑ 电极反应：阳极：_________________________________________________________________， 阴极：________________________________________________________________。
(2)冶炼铝2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑ 电极反应：阳极：_________________________________________________________________， 阴极：_________________________________________________________________。
问题思考3．如何设计实验验证电解饱和食盐水的各种产物？4．电解过程中放H 2生碱型和放O 2生酸型的实质是什么？5．用惰性电极电解，若要使电解后的溶液复原，应怎样操作？知识点三 金属的腐蚀和防护 1．金属腐蚀的本质金属原子________变为________，金属发生________。
2．金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟__________接触不纯金属或合金跟________________接触现象____电流产生______电流产生本质金属被____ 较活泼金属被________联系两者往往同时发生，________腐蚀更普遍析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极正极总反应式联系__________更普遍问题思考6．铁锈是怎样形成的？3．金属的防护(1)电化学防护①牺牲阴极的阳极保护法—________原理a．________：比被保护金属活泼的金属；b．________：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—________原理a．________：被保护的金属设备；b．________：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
一、电解池的电极及电极产物的判断1．如何分析电解池中的两极变化？2．如何判断电解池的电极产物及书写电极反应式和总反应式？典例导悟1将含有KCl、CuCl2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。
有以下结论：①溶液中几乎没有Cl－②电解质溶液为无色③最终溶液显碱性④K＋、Na＋、SO2－4的浓度几乎没有变化正确的是(设全部气体从溶液中出)( )A．①②③B．仅③C．①④D．均正确听课记录：二、电解类型及有关计算类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：4H＋＋4e－===2H2↑阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑NaOHH2SO4Na2SO4电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HClCuCl2放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。
解题依据是得失电子守恒。
典例导悟2(1)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为________ mol。
(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为________ mol。
(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为________ mol。
3．比较金属腐蚀快慢判断金属腐蚀快慢的规律(1)电解池原理引起的腐蚀>__________引起的腐蚀>________腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越________。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度_______________________________，腐蚀越快。
典例导悟3下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( ) A．④>②>①>③ B．②>①>③>④C．④>②>③>① D．③>②>④>①题组一电解原理及其应用1．(2013·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．(2013·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( )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.(2013·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_______________________________________________________________________________________________________________________；(5)检验b管中气体的方法是_______________________________________________________________________________________________________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是____________。
题组二金属的电化学腐蚀和防护4．(2013·北京理综，8)结合下图判断，下列叙述正确的是( )A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀5．(2013·山东理综，15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用6．(2013·浙江理综，10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如右图所示。