课时3 电解池、金属的腐蚀与防护1．理解电解池的构成、工作原理及应用。

2.能写出电极反应和电池反应方程式。

3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。

考点一电解原理(考点层次B→共研、理解、整合)1．电解在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

提醒：注意电解与电离两概念的联系与区别联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。

区别：电解需外加电源，是化学过程，电离一般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。

2．电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极；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。

电子和离子移动方向图示提醒：正确理解电子不下水(电解质溶液)。

3．电解过程思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组。

提醒：不要忘记水溶液中的H＋和OH－，不要把H＋、OH－误加到熔融电解质中。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。

阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。

提醒：①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。

②最常用的放电顺序：阳极：活泼金属＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。

(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

教材VS高考1．(SJ选修4·P221改编)判断正误(1)电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应(√)(2)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极(×)(3)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极(×)(4)电解NaNO3溶液时，随着电解进行，溶液的pH减小(×)2．(RJ选修4·P836改编)1 L 1 mol·L－1的AgNO3溶液在以银为阳极，铁为阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断不正确的是( )A．此时溶液呈酸性B．阳极上产生112 mL O2C．转移的电子数是1.204×1022D．反应中有0.02 mol金属被氧化答案 B3．(溯源题)(2016·北京理综，12)用石墨电极完成下列电解实验。

实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……下列对实验现象的解释或推测不合理的是②。

①a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－②b处：2Cl－－2e－===Cl2↑③c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋④根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜探源：本考题源于SJ选修4 P19“图121电解氯化铜溶液示意图”演示实验，对电解正负极的判断；电解和电离的区别，电极方程式的书写以及电解现象等方面进行考查。

题组一电解基本原理及规律1．基础知识判断，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)2一定能使电解质溶液恢复到电解前的情况(×)2．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是( )A B C Da电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极解析 答案 B3．下列关于电解Na 2SO 4溶液的叙述正确的是( ) A ．随着电解的进行，溶液的 pH 升高 B ．OH －向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性C ．SO 2－4向阳极移动，Na ＋向阴极移动，分别在对应的电极上析出 D ．阴极上 H ＋得电子被还原成H 2，使阴极附近的溶液呈碱性解析 电解Na 2SO 4溶液，实质上发生的是2H 2O=====电解2H 2↑＋ O 2↑，电解的过程中溶液 pH 不变，A 项错；阳极因4OH －－ 4e －===O 2↑＋2H 2O 而破坏附近水的电离使c (H ＋)＞c (OH －)呈酸性，B 项错；在阴、阳极上分别是H ＋、OH －放电，C 项错。

答案 D4．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH 依次为升高、不变、降低的是( ) A ．AgNO 3 CuCl 2 Cu(NO 3)2 B ．KCl Na 2SO 4 CuSO 4 C ．CaCl 2 KOH NaNO 3 D ．HCl HNO 3 K 2SO 4解析 由电解电解质溶液的四种类型可知：【归纳总结】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律拓展根据以上电解规律判断由H ＋、K ＋、Mg 2＋、Ag ＋、Cu 2＋、NO －3、Cl －、OH －所组成的电解质溶液中，电解对象为水的电解质的化学式为HNO 3、KNO 3、Mg(NO 3)2、KOH ，电解质本身放电的为HCl 、CuCl 2。

题组二 重点突破：电极方程式的判断与书写 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A ．用Cu 片作阳极电解饱和食盐水 2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －B ．用两个铜片作电极电解AgNO 3溶液： 4Ag ＋＋2H 2O=====电解Ag ＋O 2↑＋4H ＋C.用石墨作电极电解AlCl 3溶液：2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －D ．用石墨作电极电解CuSO 4溶液 2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋解析 A 项，用Cu 作阳极电解饱和食盐水，Cu 电极本身失电子：Cu －2e －===Cu 2＋，阴极2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，二者相加得Cu ＋2H 2O=====电解Cu(OH)2＋H 2↑；B 项，铜在阳极失电子，Cu－2e －===Cu 2＋，阴极为2Ag ＋＋2e －===2Ag ，总电解反应为Cu ＋2Ag ＋=====电解Cu 2＋＋2Ag ；C 项，阴极6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －，阳极6Cl －－6e －===3Cl 2↑，得6Cl －＋6H 2O=====电解3Cl 2↑＋3H 2↑＋6OH －，6Cl －对应2Al 3＋，2Al 3＋＋6OH －===2Al(OH)3↓，所以离子方程式为：2Al 3＋＋6Cl －＋6H 2O=====电解3Cl 2↑＋3H 2↑＋2Al(OH)3↓。

答案 D6．(1)用惰性电极电解AgNO 3溶液：阳极反应式____________________________________________________ 阴极反应式____________________________________________________ 总反应离子方程式______________________________________________ (2)用Al 作电极电解NaOH 溶液阳极反应式____________________________________________________ 阴极反应式____________________________________________________ 总反应离子方程式______________________________________________(3)MnO 2可作超级电容器材料。

用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2，其阳极的电极反应式是_____________________________________________。

(4)将烧碱吸收H 2S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应：S 2－－2e －===S (n －1)S ＋S 2－===S 2－n①写出电解时阴极的电极反应式：_______________________________。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_________________________________________________________________。

答案 (1)4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O 4Ag ＋＋4e －===4Ag4Ag ＋＋2H 2O ――→电解4Ag ＋O 2↑＋4H ＋(2)2Al －6e －＋8OH －===2AlO －2＋4H 2O 6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －或6H ＋＋6e －===3H 2↑ 2Al ＋2OH －＋2H 2O ――→电解3H 2↑＋2AlO －2 (3)Mn 2＋＋2H 2O －2e －===MnO 2＋4H ＋(4)①2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －②S 2－n ＋2H ＋===(n －1)S↓＋H 2S↑ 【反思归纳】1．做到“三看”，正确书写电极反应式(1)一看电极材料，若是金属(Au 、Pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注Fe 生成Fe 2＋而不是生成Fe 3＋)。

(2)二看介质，介质是否参与电极反应。

(3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。

2．规避“四个”失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。

(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。

(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H ＋、OH －之后的离子一般不参与放电。

(4)当电解池的电极材料为活性电极时，则阳极为电极本身失电子，不能再用电解规律。

考点二 电解原理的应用 (考点层次B→共研、理解、整合)1．电解饱和食盐水 (1)电极反应阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应) (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：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。