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>③B．②>①>③>④C．④>②>③>①D．③>②>④>①题组一电解原理及其应用1．(2017·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改编)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．电解时阴极发生氧化反应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________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(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________________________________________________________________________。