2016届高考化学一轮复习：6.3《电解池、金属的腐蚀与防护》ppt课件

第三节

电解池

金属的腐蚀与防护

[考纲展示]

1.了解电解池的工作原理， 能写出电极反应

式和电解反应方程式。 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。

考点一 电解方程式的书写 [考题引领] (1)(2014· 四川高考)MnO2 可作超级电容器材料。用惰性 电极电解 MnSO4 溶液可制得 MnO2, 其阳极的电极反应式是 ____________________________________________。

(2)(2013· 全国高考)铝是一种应用广泛的金属，工业上用 Al2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。电解制铝的化 学方程式是_______________________。【答案】 (1)Mn2 +2H2O-2e ===MnO2+4H+ - +

高温 (2)2Al2O3=============4Al+3O2↑ 电解，Na3AlF6

[要点精析] 电解方程式书写的具体步骤如下： (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(勿忘水溶液中的 H 和 OH )。+ -

(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。 (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。

【深度挖掘】 (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)电解方程式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)电解水溶液时，K ~ Al3 不可能在阴极放电，即不可+ + + -

能用电解水溶液的方法得到 K、 Ca、 Na、 Mg、Al 等金属。

[题组突破] 按要求书写有关的电极反应式及总方程式。 (1)用惰性电极电解 AgNO3 溶液： 阳极反应式 _______________________________; 阴极反应式 ______________________________; 总反应离子方程式 ________________________。 (2)用惰性电极电解 MgCl2 溶液 阳极反应式 ____________________________; 阴极反应式 ___________________________; 总反应离子方程式 ________________________。

(3)用铁作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式 _____________________________; 阴极反应式 ______________________________; 总反应化学方程式 ____________________________。 (4)用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式 _________________________; 阴极反应式 ______________________________; 总反应离子方程式 __________________________。

【 答案】 ===4Ag

(1)4OH - 4e ===O2↑+ 2H2O

-

-

4Ag +4e

+

-

电解 +

+ 4Ag +2H2O=====4Ag+O2↑+ 4H- -

(2)2Cl - 2e ===Cl2↑-

2H + 2e ===H2↑

+

-

Mg2 ++

电解 2Cl + 2H2O=====Mg(OH)2↓+ Cl2↑+ H2↑ (3)Fe - 2e ===Fe2- - +

2H + 2e ===H2↑

+

-

Fe +

电解 2H2O=====Fe(OH)2↓+H2↑ (4)Cu - 2e - ===Cu2 + 电解 =====Cu2++ H2↑ 2H + + 2e - ===H2↑ Cu + 2H +

考点二 电解规律及相关计算 [考题引领] (2013· 全国高考 ) 电解法处理酸性含铬废水 ( 主要含有- 2- Cr2O2 ) 时， 以铁板作阴、 阳极， 处理过程中存在反应 Cr O 7 2 7

+ 6Fe2 + + 14H + ===2Cr3 + + 6Fe3 + + 7H2O , 最 后 Cr3 + 以 Cr(OH)3 形式除去。下列说法不正确的是 ( )

A.阳极反应为 Fe- 2e- ===Fe2+ B.电解过程中溶液 pH 不会变化 C.过程中有 Fe(OH)3 沉淀生成- D.电路中每转移 12 mol 电子，最多有 1 mol Cr2O2 7 被

还原

【解析】 析。

根据电解原理写出电极反应式，然后逐一分

A.电解时用铁作阳极，失去电子生成具有还原性的 Fe2+

3 , Fe2 将废水中的 Cr2O2 还原为 Cr 。B.电解过程中消耗 7+ - + + +

H ,溶液的 pH 发生变化。 C.电解过程中 H2O 电离出的 H

参与反应，c(OH- )增大， Cr3+与 Fe3+都与 OH-结合为沉淀。 D.根据电极反应式 Fe-2e- ===Fe2+,可知每转移 12 mol e-2 生成 6 mol Fe2 ,6 mol Fe2 可还原 1 mol Cr2O7 。+ + -

【答案】 B

[要点精析] 1.惰性电极电解电解质溶液的四种类型

电解 电 电 质 解 p 类 电极反应特 电解质 解 溶 质 H 液 型 点 溶液 对 浓 象 复 度 原 强碱 增增 水 加水 (NaOH) 大 大 阴极：4H+ 含氧酸 增减 - (H SO 水 +4e 加水

电解 电 解 质

电解 通入 质 氯 电 无氧酸 电解 增 化 减小 (HCl) 质 大 氢 离 出 气 体 的 阴、 阳 离 不活泼 子

放 H生 碱 型2

阴极： H 2O 放H2 活泼 生成 通入 金属 生成 氯 电解 新 碱 的无 增 质 电 化氢 大 阳极： 氧酸 和水 气 解 盐 电解 质 体 质阴 (NaCl) 离子 放电 阴极： 电解