第三节

电解池

金属的电化学腐蚀与防护

[考纲定位] 1.了解电解池的工作原理，能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。

教材回顾夯实双基体验高考(2012· 高考海南卷)下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成

氢气和氧气的是(

)

A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4

C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 解析：选C。电解质溶液电解时只生成O2和H2,相当于是电解

水，根据电解时离子的放电顺序，当电解强酸、强碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。

构建双基1.电解原理及电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还 原反应的过程 (2)电解池：将电能转化为化学能的装置

正极

负极

化学 电化学

吸氧 析氢

考点串讲深度剖析考点1

电解池中电极及电解产物的判断与电源正极相连

1.电解池中电极的判断

→ 阳极 ― → 发生氧化反应 阴离子移向 ―

→ 阴极 ― → 发生还原反应 阳离子移向 ―

与电源负极相连

2.电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断

首先看电极材料，如果是活性电极(除Au、Pt、石墨外的电极),则电极本身失电子，被溶解，溶液中的阴离子不能失电 子；如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则溶液中还原性离子失 电子，这时要看溶液中离子的失电子能力 。阴离子放电顺 序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，与电极材料无关，阳离 子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中： Ag + >Fe3+>Cu2 + >H+(酸)>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+。

即时应用1 . (2013· 包 头高三 调研 ) 某溶液 中含有两 种溶质 NaCl 和 H2SO4, 它们的物质的量之比为 3∶ 1。 滴入几滴石蕊溶液后， 用石墨作电极电解该混合溶液，根据电极产物，电解过程可 明显分为三个阶段。下列叙述中，不正确的是( A.阴极自始至终只产生 H2 B.电解过程中，溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化 C.电解过程中， Na 和 全反应得到 HCl+

)

2- SO4 的物质的量浓度保持不变

D.第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后，恰好完

解析：选 C。由 NaCl 与 H2SO4 的比例关系可知第一阶段为 电解 HCl,第二阶段为电解 NaCl,第三阶段为电解水。阳极 先放出 Cl2,后放出 O2,阴极只产生 H2,A 正确。第一阶段 生成 Cl2 与 H2 物质的量之比为 1∶ 1, 引燃恰好反应生成 HCl, D 正确。电解过程中溶液由酸性经中性变为碱性，B 正确。 电解过程消耗水， SO2 4 、 Na 浓度增大， C 不正确。- +

2.用如图

装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实 验，则表中所列各项对应关系均正确的一组是( )

选项 A B C D

电源 X极 正极 正极 负极 负极

实验前 U 形 管中液体 Na2SO4 溶液 AgNO3 溶液 KCl 和 CuCl2 混合溶液 Fe(OH)3 胶体 和导电液

通电后现象及结论 U 形管两端滴入酚酞试 液后， a 管中呈红色 b 管中电极反应式是 4OH -4e ===2H2O+ O2↑ 相同条件下， a、 b 两管中产 生的气体总体积可能相等 b 管中液体颜色加深- -

解析： 选 C。 X 为正极， 电解 Na2SO4 溶液时， 实质是电解水， - + - a 管中电极为阳极， OH 放电， a 管中 c(H )>c(OH ),滴加 酚酞试液不变色， A 错； X 为正极，电解 AgNO3 溶液时， b + - 管中电极为阴极，电极反应式为 Ag + e === Ag , B 错； Fe(OH)3 胶体粒子带有正电荷，X 为负极时，Fe(OH)3 胶体粒 子向 a 管移动， a 管中液体颜色加深， D 错。 C 项电解过程 可分成三个阶段，第一阶段电解 CuCl2 溶液，阳极产生 Cl2, 阴极无气体；第二阶段电解 KCl 溶液，阳极产生 Cl2,阴极 产生 H2,且此阶段两极产生气体体积相等；第三阶段电解 H2O,阳极产生 O2,阴极产生 H2,阴极气体体积大于阳极。 由电 解方程式可知第三阶段电解 H2O 的物质的量为第一阶段电 解 CuCl2 的物质的量的 2 倍时 ,两极产生的气体体积相等。

考点2

原电池、电解池、电镀池的比较原电池 电解池将电能转变成化学 能的装置

电镀池应用电解原理在金 属表面镀一层其他 金属或合金的装置

定义

将化学能转变成 电能的装置

装置

举例

原电池

电解池

电镀池

形 ①活泼性不同的两电极条 其中) 件 ③形成闭合回路 电 极 名 称 电 极 负极：氧化反应 反 正极：还原反应 应 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 (或能导电的非金属)

①两电极接直流电源液中 ③形成闭合回路 阳极：与电源正极相连 的电极 阴极：与电源负极相连 的电极 阳极：氧化反应，金属

①镀层金属接电源正极，②电镀液必须含有镀层金 属离子 名称同电解池，但有限制 条件 阳极：必须是镀层金属

成 ②电解质溶液(电极插入 ②两电极插入电解质溶 待镀金属接电源负极

电极失电子或溶液中的 阳极：金属电极失电子 阴离子失电子 中的阳离子得电子 阴极：电镀液中的阳离子

阴极：还原反应，溶液 得电子