高三化学一轮复习——电解池 金属的电化学腐蚀与防护
目标要求 1.了解电解池的工作原理,能设计简单的电解池。
2.了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,能利用电化学原理解释金属腐蚀现象,选择设计防腐措施。
1.电解和电解池
(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。
(2)电解池:电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
2.电解池的工作原理(以惰性电极电解CuCl 2溶液为例)
总反应离子方程式:Cu 2+
+2Cl -
=====电解
Cu +Cl 2↑。
特别提醒:电子和离子的移动遵循“电子不下水,离子不上线”。
3.阴阳两极上放电顺序
(1)阴极:(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电,放电顺序:
(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,放电顺序为
注意 ①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极:Cl ->OH -;阴极:Ag +>Cu 2+>H +。
③电解水
溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电。
4.分析电解过程的思维程序
理解应用
1.惰性电极电解电解质溶液的四种类型(1)电解水型
(2)电解电解质型
(3)放H2生碱型
(4)放O2生酸型
2.根据金属活动性顺序表,Cu和稀H2SO4不反应,怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4反应产生H2?
答案Cu作阳极,C作阴极,稀H2SO4作电解质溶液,通入直流电就可以实现该反应。
电解反应式为阳极:Cu-2e-===Cu2+,阴极:2H++2e-===H2↑。
总反应式:Cu+2H+====
电解
Cu2++H2↑。
3.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,需加入98 g Cu(OH)2固体,才能使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数为____________。
答案4N A
解析方法一:98 g Cu(OH)2的物质的量为1 mol,相当于电解了1 mol的CuSO4后,又电解了1 mol的水,所以转移的电子数为2N A+2N A=4N A。
方法二:可以认为整个电路中转移的电子数与Cu(OH)2的O2-失电子数相等,共4N A。
题组一电解规律及电极产物的判断。