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1、第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护【考纲要求】1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。2.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。知识整合核心主干系统全面1.电解考点一 电解原理2.电解池(1)构成条件①有与相连的两个电极。②(或熔融盐等)。③形成。电源电解质溶液闭合回路还原氧化电化学(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向阳极氧化阴极还原3.电极反应式的书写步骤与方法阴阳惰性活性活性【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)电解
2、时,电解液中阳离子移向阳极,发生还原反应。()(2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现。()(3)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。()(4)电解盐酸、硫酸等溶液,H+放电,溶液的pH逐渐增大。()(5)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况。()提示:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.电解质溶液通电时,一定会发生化学反应吗?为什么?提示:一定发生化学反应。因为在电解池的阴极、阳极分别发生了还原反应和氧化反应,发生了电子的转移,
3、生成了新物质,所以一定有化学反应发生。典例示范审题答题规范训练答案:B审题指导①左侧为阴极,右侧为阳极②结合阴离子移向阳极,知cd为阴离子交换膜;结合阳离子移向阴极,知ab为阳离子交换膜③阳极区是H2O中的OH-放电④负极区实质是阴极区,结合电极反应分析⑤根据电极反应进行计算练后归纳电解过程中离子浓度的变化规律(1)若阴极为H+放电,则阴极区c(OH-)增大。(2)若阳极为OH-放电,则阳极区c(H+)增大。(3)若阴、阳两极同时有H+、OH-放电,相当于电解水,溶质离子的浓度增大。题组一电解规律的考查1.(2014·海南卷,3)以石墨
4、为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小D题组演练精挑细选练透练全解析:电解盐酸,溶质HCl的量会减小,溶剂量不变,所以酸性减弱,pH增大,故A错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,故B错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂减小,碱性增强,pH增大,故C正确;电解氯化钡溶液得到的是氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,故D错误。2.(2016·山东济南模拟)四个电解装置都以Pt
5、作电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是()C选项ABCD电解质溶液HCl溶液AgNO3溶液KOH溶液BaCl2溶液pH变化减小增大增大不变练后归纳以惰性电极电解电解质溶液的规律类型实例电极反应特点电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解水型NaOH阴:4H++4e-2H2↑阳:4OH--4e-2H2O+O2↑增大增大加水H2SO4增大减小加水Na2SO4增大不变加水电解电解质型HCl电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电减小增大通氯化氢CuCl2减小加氯化铜放H2生碱型NaClKCl
6、阴极:H2O放H2生碱阳极:电解质阴离子放电生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型CuSO4Cu(NO3)2阴极:电解质阳离子放电阳极:H2O放O2生酸生成新电解质减小加氧化铜题组二电极、电池反应式的书写3.Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,其电解制法如图所示,请根据图示分析:Fe电极的电极反应为,与铁电极相连的为电源的极。4.(2015·山东卷,29节选)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH
7、和LiCl溶液。B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为,电解过程中Li+向电极迁移(填“A”或“B”)。解析:产生H2的极为阴极,同时产生OH-,Li+通过阳离子交换膜进入阴极,阴极区电解液为LiOH溶液。阳极区电解液为LiCl溶液,Cl-发生失电子的氧化反应生成Cl2。练后归纳规避电解池中化学方程式书写的四个易失分点(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,弱电解质要写成化学式。(2)电极反应的书写首先根据题干要求及信息大胆写出反应物和生成物,然后根据“阴得阳失”加上得失电子数目,最后
8、根据电解质溶液酸碱性补上H+、OH-或H2O,依据电荷守恒配平。(3)注意运用H+、OH-、H2O进行配平:电解池电极反应中,如果是H+、OH-放电,不论溶液酸碱性则一定写H+、OH-得、失电子,其他情况下
