2104高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 9.2 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教版.ppt

第二節(jié)電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 一 電解池如圖是電解熔融nacl的裝置圖 請寫出電解時的電極反應(yīng)式 陽極 陰極 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 1 電解原理 1 電解 使 通過電解質(zhì)溶液 或熔融的電解質(zhì) 而在陰 陽兩極引起 的過程 2 電解池 也叫電解槽 把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置 電流 氧化還原反應(yīng) 電 化學(xué) 3 電解原理示意圖 氧化 陰 陽 還原 2 電解原理的應(yīng)用 1 電解飽和食鹽水 2cl 2e cl2 2h 2e h2 2 電解精煉銅 銅 鍍件 cu 2e cu2 cu2 2e cu 3 電冶金 鈉的冶煉反應(yīng)方程式 鎂的冶煉反應(yīng)方程式 鋁的冶煉反應(yīng)方程式 2nacl 熔融 2na cl2 mgcl2 熔融 mg cl2 2al2o3 熔融 4al 3o2 1 電解質(zhì)溶液通電電解時 在外電路中有電子通過 而電子不能通過溶液 溶液中是依靠離子定向移動形成電流 2 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生 因為在電解池的兩極有電子轉(zhuǎn)移 發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 生成了新物質(zhì) 所以一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生 3 電鍍過程中 溶液中離子濃度不變 電解精煉銅時 由于粗銅中含有zn fe ni等活潑金屬 反應(yīng)過程中失去電子形成陽離子存在于溶液中 而陰極上cu2 被還原 所以電解過程中 溶液中的陽離子濃度會發(fā)生變化 二 金屬的腐蝕與防護(hù)如圖所示 甲 乙兩試管中各放一枚鐵釘 甲試管中為nh4cl溶液 乙試管中為nacl溶液 數(shù)天后導(dǎo)管中觀察到的現(xiàn)象是導(dǎo)管中液面 甲中正極反應(yīng)為 乙中正極反應(yīng)為 左低右高 4h 4e 2h2 2h2o o2 4e 4oh 1 化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較 原電池 較活潑金屬 無 有 2 電化學(xué)腐蝕的分類 鋼鐵腐蝕 酸性 弱酸性或中性或堿性 fe 2e fe2 2h 2e h2 2h2o o2 4e 4oh 3 金屬的防護(hù) 1 犧牲陽極的陰極保護(hù)法利用 2 外加電流的陰極保護(hù)法利用 3 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如制成不銹鋼 4 加保護(hù)層 如電鍍 噴漆 覆膜等 原電池原理 電解池原理 影響金屬腐蝕的因素包括金屬本身的性質(zhì)和介質(zhì)兩個方面 就金屬本身的性質(zhì)來說 金屬越活潑 就越容易失去電子而被腐蝕 介質(zhì)對金屬腐蝕的影響也很大 如果金屬在潮濕的空氣中 接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液 都容易被腐蝕 1 由于在通常情況下 金屬表面不會遇到酸性較強(qiáng)的溶液 所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式 而且析氫腐蝕最終也會被吸氧腐蝕所代替 2 電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍 在金屬活動性順序表中位于氫前面和氫之后的金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕 但只有在金屬活動性順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕 考點一電解反應(yīng)類型及電極反應(yīng)式的書寫1 常見電解反應(yīng)類型 惰性電極 深化剖析 1 區(qū) 活潑金屬含氧酸鹽 實質(zhì)電解水 2 區(qū) 不活潑金屬無氧酸鹽 實質(zhì)電解鹽 3 對角線a 放氧生酸型 不活潑金屬含氧酸鹽 4 對角線b 放氫生堿型 活潑金屬無氧酸鹽 2 電解池中陰極和陽極的特征 3 電極反應(yīng)式的書寫步驟及方法 電解池電極反應(yīng)的書寫可總結(jié)為五步 一判 二看 三分 四寫 五平 一判 判斷陰 陽極 二看 陽極要看清電極材料 對于鐵 鋁 銅 銀等活潑電極 則陽極金屬電極失電子變成陽離子進(jìn)入溶液 fe變成fe2 陰離子不失電子 如果是惰性電極 pt au 石墨等 材料 應(yīng)是溶液中的陰離子失電子 三分 將離子分成陽離子組 陰離子組 注意 水溶液中一定不要丟掉h oh 陽離子向陰極移動 在陰極得電子 陰離子向陽極移動 在陽極失電子 根據(jù)得失電子能力對離子排序 得電子能力 ag fe3 cu2 h 失電子能力 s2 i br cl oh 含氧酸根 四寫 由放電順序及信息確定放電產(chǎn)物和電極反應(yīng) 五平 依據(jù)質(zhì)量守恒 電荷守恒進(jìn)行配平 4 充電電池電極反應(yīng)式的書寫 1 充電電池充電時的連接方式 2 可充電電池電極反應(yīng)式的書寫方法 書寫可充電電池電極反應(yīng)式 一般都是先書寫放電的電極反應(yīng)式 書寫電極反應(yīng)式時 一般要遵守三步 先標(biāo)出原電池總反應(yīng)式中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì) 寫出負(fù)極反應(yīng)式 書寫時一定要注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存 在電子守恒的基礎(chǔ)上 總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式 充電的電極反應(yīng)與放電的電極反應(yīng)過程相反 充電的陽極反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆過程 充電的陰極反應(yīng)為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆過程 以上方法可總結(jié)為 簡單電極先寫出 復(fù)雜反應(yīng)相減得 負(fù)極顛倒得陰極 正極顛倒得陽極 高考警示 1 電極反應(yīng)的書寫首先根據(jù)題干要求及信息大膽寫出反應(yīng)物和生成物 然后根據(jù) 陰得陽失 加上得失電子數(shù)目 最后根據(jù)電解質(zhì)溶液酸堿性補(bǔ)上h oh 或h2o 依據(jù)電荷守恒配平 2 注意運(yùn)用h oh h2o進(jìn)行配平 電解池電極反應(yīng)中 如果是h oh 放電 不論溶液酸堿性則一定寫h oh 得 失電子 其他情況下酸性溶液中一定不能存在oh 同理在堿性溶液中一定不能存在h 3 判斷電極附近溶液ph變化 可以通過一般經(jīng)驗進(jìn)行判斷 不論原電池還是電解池 如果ph發(fā)生變化 一般失電子的電極ph減小 得電子的電極ph增大 典題通關(guān)1 2012 浙江高考 以鉻酸鉀為原料 電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下 下列說法不正確的是 a 在陰極室 發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2o 2e 2oh h2 b 在陽極室 通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?是因為陽極區(qū)h 濃度增大 使平衡2 2h h2o向右移動c 該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4k2cro4 4h2o2k2cr2o7 4koh 2h2 o2 d 測定陽極液中k和cr的含量 若k與cr的物質(zhì)的量之比 nk ncr 為d 則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1 解題指南 解答本題時應(yīng)注意以下兩點 1 看清陰陽極的電極材料 2 陰陽極上放電的離子分析 解析 選d 由反應(yīng)的裝置分析 惰性電極為陽極 則電解該溶液的實質(zhì)是電解水 所以陽極是溶液中的氫氧根離子失電子 而陰極是氫離子得電子 故在陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2o 2e 2oh h2 a對 由于陽極氫氧根離子放電所以剩余大量的氫離子 會使氫離子的濃度變大 故使平衡2 2h h2o向右移動 b對 根據(jù)陰 陽極放電的離子可以得知總反應(yīng)式為4k2cro4 4h2o2k2cr2o7 4koh 2h2 o2 c對 假設(shè)陽極區(qū)的k的物質(zhì)的量為d 則cr的物質(zhì)的量為1 設(shè)的轉(zhuǎn)化量是x 則消耗的h 的物質(zhì)的量為x 則進(jìn)入陽極區(qū)的k 的物質(zhì)的量為x 由此可知k 的總物質(zhì)的量為d x n k2cro4 1 2n k n cr 所以1 2 d x 1 x 2 d 的轉(zhuǎn)化率為x 1 2 d 所以d項錯 變式訓(xùn)練 2014 鹽城模擬 cui是一種不溶于水的白色固體 它可由反應(yīng) 2cu2 4i 2cui i2而得到 現(xiàn)用銅片 石墨作電極 電解ki溶液制取cui 為確認(rèn)反應(yīng)情況 通電前在溶液中又加入了少量的酚酞試液和淀粉溶液 電解一段時間后得到白色沉淀 同時陰極區(qū)溶液變紅 陽極區(qū)溶液變藍(lán) 下列說法正確的是 銅片作陰極 石墨作陽極 銅片作陽極 石墨作陰極 陽極有氧氣生成 陰極有氫氣生成 白色沉淀在陽極附近生成 白色沉淀在陰極附近生成 陽極區(qū)溶液變藍(lán)的原因是2cu 4i 4e 2cui i2 碘使淀粉變藍(lán) 陽極區(qū)溶液變藍(lán)的原因是4oh 4e 2h2o o2 o2將i 氧化為i2 碘使淀粉變藍(lán)a 只有 b 只有 c 只有 d 只有 解析 選a 用銅片 石墨作電極 電解ki溶液制取cui 銅片必須作陽極 才能得到cu2 石墨只能作陰極 陽極反應(yīng)cu 2e cu2 陰極反應(yīng)2h 2e h2 陽極區(qū)變藍(lán) 原因是發(fā)生了反應(yīng)2cu 4i 4e 2cui i2 碘使淀粉變藍(lán) 同時又生成了白色的cui 加固訓(xùn)練 1 2013 寧波模擬 鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷 licoo2 充電時licoo2中l(wèi)i被氧化 li 遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳 c6 中 以lic6表示 電池反應(yīng)為licoo2 c6coo2 lic6 下列說法正確的是 a 充電時 電池的負(fù)極反應(yīng)為lic6 e li c6b 放電時 電池的正極反應(yīng)為coo2 li e licoo2c 羧酸 醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)d 鋰離子電池的比能量 單位質(zhì)量釋放的能量 低 充電放電 解析 選b 解題的關(guān)鍵是充分地挖掘 理解和運(yùn)用信息 關(guān)鍵詞是 充電時licoo2中l(wèi)i被氧化 li 遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳 c6 中 以lic6表示 由此可知 充電時licoo2中l(wèi)i被氧化 陽極反應(yīng)為licoo2 e coo2 li 由li 遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳 c6 中 可知陰極反應(yīng)為li c6 e lic6 對應(yīng)放電時的電極反應(yīng)為負(fù)極lic6 e li c6 正極coo2 li e licoo2 由于鋰可與含活潑氫的有機(jī)物反應(yīng)生成氫氣 鋰是密度最小的金屬 單位質(zhì)量釋放的能量比較高 所以c d錯 2 2014 鞍山模擬 用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同 體積比為1 3的cuso4和nacl的混合溶液 不可能發(fā)生的反應(yīng)有 a 2cu2 2h2o2cu 4h o2 b cu2 2cl cu cl2 c 2cl 2h2o2oh h2 cl2 d 2h2o2h2 o2 解析 選a 由n cuso4 n nacl 1 3得n cu2 n cl 1 3 根據(jù)放電順序 陰離子cl oh 陽離子cu2 h na 知該電解過程分為3個階段 第一階段 電解cucl2溶液 cu2 2cl cu cl2 第二階段 電解nacl溶液 2cl 2h2o2oh h2 cl2 第三階段 電解h2o 2h2o2h2 o2 考點二原電池 電解池組合裝置及有關(guān)計算1 多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷 1 直接判斷 非常直觀明顯的裝置 如燃料電池 鉛蓄電池等在電路中 則其他裝置為電解池 如圖 a為原電池 b為電解池 思想方法 2 根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷 原電池一般是兩種不同的金屬電極或一個金屬電極一個碳棒做電極 而電解池則一般都是兩個惰性電極 如兩個鉑電極或兩個碳棒 原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng) 如圖 b為原電池 a為電解池 3 根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷 在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極 并由此判斷電池類型 如圖 若c極溶解 d極上析出cu b極附近溶液變紅 a極上放出黃綠色氣體 則可知乙是原電池 d是正極 c是負(fù)極 甲是電解池 a是陽極 b是陰極 b d極發(fā)生還原反應(yīng) a c極發(fā)生氧化反應(yīng) 2 綜合裝置中的有關(guān)計算 原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒 分析時要注意兩點 1 串聯(lián)電路中各支路電流相等 2 并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和 在此基礎(chǔ)上分析處理其他各種數(shù)據(jù) 如圖所示 圖中裝置甲是原電池 乙是電解池 若電路中有0 2mol電子轉(zhuǎn)移 則zn極溶解6 5g cu極上析出h22 24l 標(biāo)準(zhǔn)狀況 pt極上析出cl20 1mol c極上析出cu6 4g 甲池中h 被還原 生成znso4 溶液ph變大 乙池中是電解cucl2 由于cu2 濃度的減小使溶液ph微弱增大 電解后再加入適量cucl2固體可使溶液復(fù)原 方法指南 1 電解計算的常用方法 2 計算時常用的4e 關(guān)系 典題通關(guān)2 2014 青島模擬 下圖所示裝置中 甲 乙 丙燒杯依次盛放100g5 00 的naoh溶液 足量的cuso4溶液和100g10 00 的k2so4溶液 電極均為石墨電極 接通電源 經(jīng)過一段時間后 測得丙中k2so4溶液為10 47 乙中c電極質(zhì)量增加 據(jù)此回答問題 1 電源的n端為極 2 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 3 列式計算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 4 電極c的質(zhì)量變化是g 5 電解前后各溶液的酸堿性大小是否發(fā)生變化 簡述其原因 甲溶液 乙溶液 丙溶液 解題指南 解答本題時要明確 1 判斷各電極的類型是關(guān)鍵 可由 乙中c電極質(zhì)量增加 判斷 2 轉(zhuǎn)移電子數(shù)的判斷可由k2so4溶液濃度的增加來計算 濃度的增加是因為h2o的減少 解析 1 因為乙中的c極質(zhì)量增加 故c為陰極 m為電源的負(fù)極 n為正極 2 b為陽極 反應(yīng)式為4oh 4e 2h2o o2 3 設(shè)丙中電解水的質(zhì)量為x 由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有 100g 10 00 100g x 10 47 得x 4 5g 為0 25mol 轉(zhuǎn)移0 5mol電子 而整個電路是串聯(lián)的 故每個燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0 5mol 則生成o2為0 5 4 0 125 mol 標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0 125 22 4 2 8 l 4 cu2 2e cu 轉(zhuǎn)移0 5mol電子 則生成的m cu 0 5 2 64 16 g 答案 1 正 2 4oh 4e 2h2o o2 3 水減少的質(zhì)量 4 5g 生成o2的體積 22 4l mol 1 2 8l 4 16 5 堿性增大 因為電解后 水量減少 溶液中naoh濃度增大酸性增大 因為陽極上oh 失電子生成o2 溶液中h 濃度增加酸堿性大小沒有變化 因為k2so4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 濃度增加不影響溶液的酸堿性 互動探究 1 甲和丙中生成的氣體的種類和體積相等嗎 提示 甲和丙中實質(zhì)都是電解水 兩池通過的電子數(shù)相等 故生成氣體的種類和體積都相等 2 如果電解過程中銅全部析出 此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行 為什么 提示 銅全部析出 還可以電解水 故電解可以繼續(xù)進(jìn)行 變式訓(xùn)練 2014 金華模擬 按如圖裝置實驗 a b兩燒杯分別盛放200g10 naoh和足量cuso4溶液 通電一段時間后 c極上有cu析出 又測得a燒杯中溶液的質(zhì)量減少4 5g 不考慮水的蒸發(fā) 則下列敘述中正確的是 a 電源p極為負(fù)極b 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 b極產(chǎn)生氣體的體積為5 6lc c極上析出固體的質(zhì)量為32gd a極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為4oh 4e 2h2o o2 解析 選a c極上有cu析出 說明c極是陰極 則d為陽極 a為陰極 b為陽極 p為負(fù)極 q為正極 a燒杯中溶液的質(zhì)量減少4 5g 為水的質(zhì)量 為0 25mol 故電路中轉(zhuǎn)移的電子為0 5mol 則b極生成o20 125mol 故標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2 8l c極生成cu 為0 25mol即16g a極電極反應(yīng)式為2h 2e h2 加固訓(xùn)練 1 如圖為相互串聯(lián)的甲 乙兩個電解池 e f為直流電源的兩個電極 乙池溶液是滴有酚酞的食鹽水 電解過程中 發(fā)現(xiàn)電極d附近先變紅 請回答 1 電源e極為極 2 甲池若為精煉銅的裝置 a極是極 材料是 電極反應(yīng)為 b極是極 材料是 電極反應(yīng)為 電解質(zhì)溶液為 3 若甲池陰極增重12 8g 則乙池陰極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 解析 本題綜合考查電解原理及計算 考查根據(jù)現(xiàn)象判斷電極和計算 由電極d附近變紅 可知d電極為陰極 f為電源的負(fù)極 e為電源的正極 則甲池中a極為陽極 精煉銅時應(yīng)為粗銅 電極反應(yīng)為cu 2e cu2 少量fe 2e fe2 zn 2e zn2 b為陰極 材料為精銅 電極反應(yīng)為cu2 2e cu 電解質(zhì)溶液為cuso4 cu no3 2 cucl2等可溶性銅鹽 甲池 陰極電極反應(yīng)為cu2 2e cu 則n cu 0 2mol n e 0 4mol 則乙池陰極得電子的物質(zhì)的量也是0 4mol 電極反應(yīng)為2h 2e h2 產(chǎn)生的氣體體積為0 2mol 22 4l mol 1 4 48l 答案 1 正 2 陽粗銅cu 2e cu2 陰精銅cu2 2e cu可溶性銅鹽 如cuso4 3 4 48l 2 某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題 當(dāng)閉合該裝置的電鍵時 觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn) 請回答下列問題 1 甲池為 填 原電池 電解池 或 電鍍池 通入ch3oh電極的電極反應(yīng)為 2 乙池中a 石墨 電極的名稱為 填 正極 負(fù)極 或 陰極 陽極 總反應(yīng)式為 3 當(dāng)乙池中b極質(zhì)量增加5 40g時 甲池中理論上消耗o2的體積為ml 標(biāo)準(zhǔn)狀況 丙池中極析出g銅 4 若丙中電極不變 將其溶液換成nacl溶液 電鍵閉合一段時間后 甲中溶液的ph將 填 增大 減小 或 不變 丙中溶液的ph將 填 增大 減小 或 不變 解析 1 甲池為原電池 通入ch3oh的電極為負(fù)極 電極反應(yīng)為ch3oh 6e 8oh 6h2o 2 乙池中為用惰性電極電解agno3溶液 總反應(yīng)為4agno3 2h2o4ag o2 4hno3 3 根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同 則n ag 4n o2 2n cu 故v o2 22 4l 0 28l 280ml m cu 64g 1 6g 4 若丙中電極不變 將其溶液換成nacl溶液 根據(jù)丙中總反應(yīng)2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 溶液ph增大 而甲中總反應(yīng)為2ch3oh 3o2 4koh 2k2co3 6h2o 溶液ph減小 答案 1 原電池ch3oh 6e 8oh 6h2o 2 陽極4agno3 2h2o4ag o2 4hno3 3 280d1 6 4 減小增大 資源平臺 惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律 高考警示 電解液復(fù)原時常見的錯誤電解后的溶液恢復(fù)時 需加入的物質(zhì)由從溶液中析出 或逸出 的物質(zhì)決定 常見的易出現(xiàn)的錯誤有 1 只加入了其中一個電極的析出 或逸出 產(chǎn)物 2 應(yīng)該加氣體而加了溶液 其實是多加了水 3 誤認(rèn)為只要加入含有析出 或逸出 產(chǎn)物的元素即可 典例 2012 海南高考 下列各組中 每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是 a hcl cucl2 ba oh 2b naoh cuso4 h2so4c naoh h2so4 ba oh 2d nabr h2so4 ba oh 2 解題指南 解答本題時注意若兩極分別生成氧氣和氫氣 則電解質(zhì)溶液中不能有放電順序排在氫離子或者氫氧根離子前面的離子 解析 選c 本題考查電解基本原理 電解時只生成氧氣和氫氣 則電解質(zhì)所含陽離子在金屬活動性順序表中位于銅之前 陰離子不是簡單離子 互動探究 1 a項中各溶液電解一段時間后 分別需要加 通 入哪種物質(zhì)才能復(fù)原 2 b項中各溶液電解一段時間后ph分別有何變化 提示 1 hcl aq 通入適量hcl cucl2 aq 加入適量cucl2固體 ba oh 2 aq 加入適量水 2 naoh aq ph增大 cuso4 aq ph減小 h2so4 aq ph減小 變式訓(xùn)練 用惰性電極電解下列溶液 一段時間后 加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì) 括號中 溶液能與原溶液完全相同的是 a cucl2 cuso4 b naoh h2o c nacl 鹽酸 d cuso4 cu2o 解析 選b a中應(yīng)加入cucl2固體 c中應(yīng)通入hcl氣體 d中應(yīng)加入cuo固體 電解原理及其應(yīng)用 高考實驗 高考是這樣考查的 2013 山東高考 28節(jié)選 金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng) 1 由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是 a fe2o3b naclc cu2sd al2o3 3 下圖為電解精煉銀的示意圖 填 a 或 b 極為含有雜質(zhì)的粗銀 若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生 則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 答案 1 b d 3 a 2h e no2 h2o 教材原型 教材是這樣講述的 知識源頭 理論是這樣說的 遷移點撥 高考還能這樣考查 1 利用電解原理 使反應(yīng)發(fā)生 能否通過改變條件 使2ag 2hcl 2agcl h2 發(fā)生 提示 能 將該反應(yīng)設(shè)計成電解池 ag作陽極 碳棒作陰極 稀鹽酸作電解質(zhì)溶液即可 請設(shè)計實驗 實現(xiàn)cu與水的反應(yīng) 提示 設(shè)計成電解池 cu作陽極 碳棒作陰極 kno3溶液作電解質(zhì)溶液 2 電解質(zhì)原理應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 氯堿工業(yè)的電解槽中陽離子交換膜有什么作用 提示 將電解槽隔成陰極室和陽極室 它只允許陽離子 na 通過 阻止陰離子 cl oh 和氣體通過 這樣既能防止陰極產(chǎn)生的h2和陽極產(chǎn)生的cl2相混合而引起爆炸 又能避免cl2與naoh作用生成naclo而影響燒堿的質(zhì)量 電解精煉銅時 陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等嗎 提示 不相等 電解精煉銅時 粗銅作陽極 粗銅中活潑金屬也能失電子進(jìn)入溶液 不活潑金屬沉淀在電解槽底部形成陽極泥 而在陰極上cu2 2e cu 雖然兩極得失電子數(shù)相等 但陽極減少的質(zhì)量大于陰極增加的質(zhì)量 強(qiáng)化小練 1 2014 臨沂模擬 電鍍在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用 可以鍍鋅 鍍銅 鍍金等 利用如圖所示裝置可以將銅牌變?yōu)殂y牌 即在銅牌表面電鍍一層銀 下列有關(guān)說法中正確的是 a 通電后 ag 向陽極移動b 銀片與電源負(fù)極相連c 該電解池的陰極反應(yīng)可表示為ag e agd 當(dāng)電鍍一段時間后 將電源反接 銅牌可恢復(fù)如初 解析 選c 銅牌上鍍銀 銀為陽極 ag 向陰極移動 陰極反應(yīng)為ag e ag 由于實驗中鍍層不可能非常均勻致密 所以將電源反接 陽極上cu ag均能溶解 銅牌不可能恢復(fù)如初 2 2013 肇慶模擬 電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種處理污水的方法 實驗過程中 污水的ph始終保持在5 0到6 0之間 如圖是電解污水實驗裝置示意圖 接通直流電源一段時間后 在a電極附近有深色物質(zhì)產(chǎn)生 在b電極附近有氣泡產(chǎn)生 氣泡可將污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣層 積累到一定厚度時刮去 或撇掉 浮渣層 即起到了浮選凈化作用 試根據(jù)以上實驗現(xiàn)象以及圖示回答下列問題 1 電解池的電極a b分別為極和極 2 b電極材料的物質(zhì)x的名稱可以是 3 因深色物質(zhì)具有性 因而可以將水中的污物沉積下來 4 陽極的電極反應(yīng)式為 2h2o 4e 4h o2 陽極區(qū)生成深色物質(zhì)的離子方程式是 5 若污水導(dǎo)電性不良時 可以加入適量溶液 寫某鹽的化學(xué)式 解析 根據(jù)實驗現(xiàn)象 a極附近產(chǎn)生了具有吸附作用的fe oh 3 所以a極與電源正極相連為陽極 fe失去電子變?yōu)閒e2 同時a極附近的水電離產(chǎn)生的oh 也失去電子產(chǎn)生o2 2h2o 4e 4h o2 產(chǎn)生的o2將fe2 氧化為fe3 而形成fe oh 3膠體 4fe2 o2 10h2o 4fe oh 3 膠體 8h 溶液中的h 在b極獲得電子產(chǎn)生h2 2h 2e h2 x電極選擇能導(dǎo)電的cu al 石墨均可 若污水導(dǎo)電性不良時 說明溶液中離子濃度較小 加入na2so4 kno3等鹽類即可增強(qiáng)其導(dǎo)電性 答案 1 陽陰 2 石墨 其他合理答案也可 3 吸附 4 2fe 4e 2fe2 4fe2 o2 10h2o 4fe oh 3 膠體 8h 5 na2so4 kno3等 金屬的腐蝕與防護(hù) 高考實驗 高考是這樣考查的 2011 浙江高考 10 將nacl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上 一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū) a 已被腐蝕而變暗 在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán) b 如圖所示 導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少 下列說法正確的是 a 液滴中的cl 由a區(qū)向b區(qū)遷移b 液滴邊緣是正極區(qū) 發(fā)生的電極反應(yīng)為o2 2h2o 4e 4oh c 液滴下的fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕 生成的fe2 由a區(qū)向b區(qū)遷移 與b區(qū)的oh 形成fe oh 2 進(jìn)一步氧化 脫水形成鐵銹d 若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板 在銅鐵接觸處滴加nacl溶液 則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為cu 2e cu2 b 教材原型 教材是這樣講述的 知識源頭 理論是這樣說的1 金屬腐蝕的快慢 1 電解原理引起的腐蝕 原電池引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕 有防護(hù)措施的腐蝕 2 對同一金屬來說 腐蝕的快慢 強(qiáng)電解質(zhì)溶液 弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液 3 活動性不同的金屬 活動性差別越大 活潑金屬腐蝕越快 4 對同一電解質(zhì)溶液來說 電解質(zhì)溶液濃度越大 腐蝕越快 2 金屬的電化學(xué)保護(hù)法 1 犧牲陽極的陰極保護(hù)法 形成原電池反應(yīng)時 讓被保護(hù)金屬作正極 不反應(yīng) 被保護(hù) 而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕 2 外加電流的陰極保護(hù)法 將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極 被保護(hù)的金屬作為陰極 在外加直流電源的作用下使陰極得到保護(hù) 遷移點撥 高考還能這樣考查 1 金屬腐蝕時 實驗現(xiàn)象的描述及解釋 如圖所示 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘 放置數(shù)天觀察 試管內(nèi)液面上升 則原溶液呈酸性還是堿性 提示 呈弱酸性 堿性或中性 若試管內(nèi)液面下降 則原溶液呈酸性還是堿性 發(fā)生了哪種類型的腐蝕 提示 酸性 析氫腐蝕 2 金屬腐蝕快慢的分析 金屬電化學(xué)腐蝕快慢有何規(guī)律 提示 金屬腐蝕的快慢順序為電解池的陽極 原電池的負(fù)極 化學(xué)腐蝕 原電池的正極 電解池的陰極 此關(guān)系以化學(xué)腐蝕為中心對稱 也就是 電解池的陽極腐蝕速率最快 其陰極受到的保護(hù)最好 為什么電解池的陰極保護(hù)效果比原電池的正極好 提示 在電解池中 電源提供了大量的電子 故其陰極比原電池的正極保護(hù)得更好 3 金屬的保護(hù) 下列哪種措施對鋼管保護(hù)效果最好 a 鋼管與電源正極相連接b 鋼管與電源負(fù)極相連接c 鋼管與鋅塊連接d