2016年高考化学一轮复习（知识梳理 题组训练）：第3讲 电解池 金

第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

[考纲要求]

1.理解电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。

2.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。 考点一 电解的原理

1．电解定义

在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。 2．能量转化形式

转化为 。 3．电解池 (1)构成条件

① ② ③ (2)电极名称及电极反应式(如图)

(3)电子和离子的移动方向

特别提醒 电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。 4．分析电解过程的思维程序

(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(不要忘记水溶液中的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>Fe>Cu>H(酸)>Fe>Zn>H(水)>Al>Mg>Na>Ca>K。 阳极：活泼电极>S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子。

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。

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(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,电子守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 深度思考

用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解) 1．电解水型 电解质(水溶液) 含氧酸(如H2SO4) 强碱(如NaOH) 活泼金属的含氧酸盐 (如KNO3、Na2SO4) 2．电解电解质型 电解质(水溶液) 无氧酸(如HCl)，除HF外 不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外 3.放H2生碱型 电解质(水溶液) 电极方程式 电解物质 总化学方程式 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 电极方程式 电解 物质 总化学方程式 电解 质浓度 溶液pH 溶液 复原 电极方程式 电解物质 总化学方程式 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 活泼金属的无氧酸盐 (如NaCl) 生成新电解质 - 2 -

4.放O2生酸型

电解质(水溶液) 不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)

题组一 突破电极反应式、电解方程式的书写 1．按要求书写电极反应式和总方程式 (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)用铁作电极电解NaOH溶液

阳极反应式______________________________________________________； 阴极反应式_______________________________________________________； 总反应离子方程式_________________________________________________。 (5)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__________________________________________________。 (6)用Al作电极电解NaOH溶液

阳极反应式________________________________________________________； 阴极反应式________________________________________________________；

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电极方程式 电解物质 总化学方程式 电解质浓度 溶液pH 溶液复原 生成新电解质 加CuO或CuCO3 总反应离子方程式__________________________________________________。 (7)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜

阳极反应式________________________________________________________； 阴极反应式_______________________________________________________； 总反应离子方程式___________________________________________________。 (8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液

阳极反应式__________________________________________________________； 阴极反应式__________________________________________________________； (9)用惰性电极电解熔融MgCl2

阳极反应式__________________________________________________________； 阴极反应式__________________________________________________________； 总反应离子方程式____________________________________________________。

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)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“三个”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，且应注明条件“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。 题组二 电解原理和电解规律的考查

2．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是( ) A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

3．用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0．1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是( ) A．电解过程中阴极没有气体生成

B．电解过程中转移的电子的物质的量为0.4mol C．原CuSO4溶液的浓度为0.1mol·L

D．电解过程中阳极收集到的气体体积为2.24L(标况下)

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考点二 电解原理的应用

1．电解饱和食盐水 (1)电极反应

阳极反应式： ( 反应) 阴极反应式： ( 反应) (2)总反应方程式

电解

2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

电解－－

离子反应方程式：2Cl＋2H2O=====2OH＋H2↑＋Cl2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。

思考：(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？

答案 阳极产物Cl2可以用淀粉-KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。

(2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？ 答案 防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应。 2．电镀

如图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作 ，镀层金属银作 。

(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应：

阳极： 阴极：

(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 3．电解精炼铜

(1)电极材料：阳极为 ；阴极为 。 (2)电解质溶液：含Cu的盐溶液。 (3)电极反应：

阳极：Zn－2e===Zn、Fe－2e===Fe、Ni－2e===Ni、Cu－2e===Cu； 阴极：Cu＋2e===Cu。

思考：电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？

答案 粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当

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