（人教通用版）高考化學新一線大一輪復習 第六章 第3講 電解池、金屬的腐蝕與防護課件-人教版高三全冊化學課件

1、第第3講電解池、金屬的腐蝕與防護講電解池、金屬的腐蝕與防護【2019備考】備考】最新考綱最新考綱：1.理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用。2.能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。方程式。3.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。的措施?？键c一電解原理考點一電解原理(頻數(shù)：頻數(shù)：難度：難度：)電流電流陽極陽極2Cl2e=Cl2陰極陰極Cu22e=Cu(3)電子和離子的移動方向電子和離子的移動方向(惰性電極惰性電極)在掌握放電順序的基礎(chǔ)上，總結(jié)用惰性電極電解電解

2、質(zhì)的規(guī)律，是靈活運用電解原在掌握放電順序的基礎(chǔ)上，總結(jié)用惰性電極電解電解質(zhì)的規(guī)律，是靈活運用電解原理的基礎(chǔ)。理的基礎(chǔ)。1.電解水型電解水型規(guī)律：規(guī)律：H、OH放電，電解質(zhì)形成的陽離子要么是放電，電解質(zhì)形成的陽離子要么是H，要么是放電順序排在，要么是放電順序排在H之之后的活潑性較強的金屬對應(yīng)的陽離子；陰離子要么是后的活潑性較強的金屬對應(yīng)的陽離子；陰離子要么是OH，要么是放電順序排在，要么是放電順序排在OH之后的含氧酸根等。之后的含氧酸根等。實例實例2.電解電解質(zhì)型電解電解質(zhì)型規(guī)律：電解質(zhì)形成的陰、陽離子放電，電解質(zhì)電離形成的陰、陽離子要么是規(guī)律：電解質(zhì)形成的陰、陽離子放電，電解質(zhì)電離形成的陰、陽

3、離子要么是H、OH，要么是放電順序排在，要么是放電順序排在H、OH之前的對應(yīng)離子。之前的對應(yīng)離子。實例：實例：3.電解電解質(zhì)和水型電解電解質(zhì)和水型規(guī)律：放電離子分別是水電離形成的規(guī)律：放電離子分別是水電離形成的H或或OH以及電解質(zhì)形成的陰離子或陽離子。以及電解質(zhì)形成的陰離子或陽離子。實例實例1放放H2生堿型生堿型實例實例2放放O2生酸型生酸型題組一電解原理的理解及電解規(guī)律的應(yīng)用題組一電解原理的理解及電解規(guī)律的應(yīng)用1.下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時間，溶液的下列裝置的線路接通后，經(jīng)過一段時間，溶液的pH明顯減小的是明顯減小的是()答案答案D2.(2018宜昌期末宜昌期末)用圖甲裝置電解一定量的

4、用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，溶液，M、N為惰性電極。電解過為惰性電極。電解過程實驗數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電程實驗數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電解過程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說法不正確的是解過程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說法不正確的是()A.A點所得溶液只需加入一定量的點所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復到起始狀態(tài)固體就可恢復到起始狀態(tài)B.電解過程中電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生C.Q點時點時M、N兩電極上產(chǎn)生的總氣體在相同條件下體積相同兩電極上產(chǎn)生的總

5、氣體在相同條件下體積相同D.若若M電極材料換成電極材料換成Cu，則電解過程中，則電解過程中CuSO4溶液的濃度不變?nèi)芤旱臐舛炔蛔兘馕鼋馕龆栊圆牧献麟姌O，在陽極上惰性材料作電極，在陽極上H2O先放電，即陽極的電極反應(yīng)式為先放電，即陽極的電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H，在陰極，在陰極，Cu2先放電，即陰極的電極反應(yīng)式為先放電，即陰極的電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，P點后，氣體體積突然增大，說明點后，氣體體積突然增大，說明P點點Cu2消耗完全，消耗完全，P點后，陰極的電極反應(yīng)式是點后，陰極的電極反應(yīng)式是2H2e=H2,即即A點是電解完點是電解完CuSO4后，又電解了一部分水后，又電解了一部分水,

6、應(yīng)加入應(yīng)加入CuO和和H2O或或Cu(OH)2，才能恢復到原來的狀態(tài)，故，才能恢復到原來的狀態(tài)，故A說法錯誤；說法錯誤；N極接電源的負極，極接電源的負極，N極作陰極，極作陰極，根據(jù)選項根據(jù)選項A的分析，先有紅色銅析出，然后出現(xiàn)氣體，故的分析，先有紅色銅析出，然后出現(xiàn)氣體，故B說法正確；說法正確；Q點的氣體來自點的氣體來自兩個階段，第一階段：陽極電極反應(yīng)式為兩個階段，第一階段：陽極電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2，陰極電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為式為Cu22e=Cu，第二階段：陽極電極反應(yīng)式為，第二階段：陽極電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2，陰極反應(yīng)式為陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，P點產(chǎn)生的氣

7、體為氧氣，其體積為點產(chǎn)生的氣體為氧氣，其體積為b L，從，從P點到點到Q點，第二階段，陰極產(chǎn)生的氣體體積為點，第二階段，陰極產(chǎn)生的氣體體積為2b L，陽極產(chǎn)生的氣體體積為，陽極產(chǎn)生的氣體體積為b L，陽極氣體總，陽極氣體總體積為體積為(bb)L2b L，故，故C說法正確；若說法正確；若M電極換成電極換成Cu，陽極上發(fā)生反應(yīng)，陽極上發(fā)生反應(yīng)Cu2e=Cu2，陰極反應(yīng)式為，陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，因此電解過程中，因此電解過程中CuSO4溶液的濃度不變，溶液的濃度不變，故故D說法正確。說法正確。答案答案A題組二電解裝置分析及電極方程式書寫題組二電解裝置分析及電極方程式書寫解析解析鈦電極為陰極，

8、發(fā)生還原反應(yīng)，鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子項錯誤；銅作陽極，陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Cu2OH2e=Cu2OH2O，OH由陰極區(qū)遷由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，移到陽極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項錯誤，項錯誤，D項正確；由陰項正確；由陰極區(qū)遷移過來的極區(qū)遷移過來的OH在陽極全部參與反應(yīng)，消耗在陽極全部參與反應(yīng)，消耗OH，pH值減小，值減小，B項錯誤。項錯誤。答案答案D4.鉛蓄電池在日常生活中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：鉛蓄電池在日常生活中應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)鉛蓄電

9、池放電時的工作原理為鉛蓄電池放電時的工作原理為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，現(xiàn)用如圖，現(xiàn)用如圖裝置進行電解裝置進行電解(電解液足量電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移，測得當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時鐵電極的質(zhì)量減電子時鐵電極的質(zhì)量減少少11.2 g。請回答下列問題：。請回答下列問題：A是鉛蓄電池的是鉛蓄電池的_極。極。Ag電極的電極反應(yīng)式是電極的電極反應(yīng)式是_，該電極的電極產(chǎn)物共該電極的電極產(chǎn)物共_ g。Cu電極的電極反應(yīng)式是電極的電極反應(yīng)式是_，CuSO4溶液的濃度溶液的濃度_(填填“減小減小”“”“增大增大”或或“不變不變”)。(2)鉛蓄電池的鉛蓄電池的PbO2可

10、由可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為_；PbO2也可以石墨為電極，也可以石墨為電極，Pb(NO3)2和和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液制取。陽極發(fā)生的混合溶液為電解液制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為的電極反應(yīng)式為_，陰極上觀察到的現(xiàn)象是陰極上觀察到的現(xiàn)象是_；若電解液中不加入若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，這樣做的主要缺點，這樣做的主要缺點是是_。【易錯警示】【易錯警示】規(guī)避規(guī)避“四個四個”失分點失分點(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方書寫電解

11、池中電極反應(yīng)式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且注明條件要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且注明條件“電解電解”。(3)電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序中電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。之后的離子一般不參與放電。(4)當電解池的電極材料為活性電極時，則陽極為電極本身失電子，不能再用電解當電解池的電極材料為活性電極時，則陽極為電極本身失電子，不能再用電解規(guī)律。規(guī)律。題組三電解過程中的定量分析題組三電解過程中的定量分析5.用惰性電極電解一定濃度的用惰性電極電解一定濃度的

12、CuSO4溶液時，通電一段時間后，向所得的溶液中加入溶液時，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復到電解前的濃度和后恰好恢復到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解不考慮二氧化碳的溶解)。則。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A.0.4 mol B.0.5 molC.0.6 mol D.0.8 mol解析解析電解硫酸銅時，開始硫酸銅和水反應(yīng)生成銅、氧氣和硫酸，后來電解水生成電解硫酸銅時，開始硫酸銅和水反應(yīng)生成銅、氧氣和硫酸，后來電解水生成氫氣與氧氣。如果只按照第一階段的電解，反應(yīng)后只需要加入氧化銅或碳酸銅即可氫氣與氧

13、氣。如果只按照第一階段的電解，反應(yīng)后只需要加入氧化銅或碳酸銅即可恢復原電解質(zhì)溶液。而題目中加入的是堿式碳酸銅，相當于加入了恢復原電解質(zhì)溶液。而題目中加入的是堿式碳酸銅，相當于加入了0.2 mol氧化銅和氧化銅和0.1 mol水，而水，而0.1 mol水是第二階段的反應(yīng)所消耗的，該階段轉(zhuǎn)移了水是第二階段的反應(yīng)所消耗的，該階段轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子，第電子，第一階段轉(zhuǎn)移了一階段轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子，即一共轉(zhuǎn)移了電子，即一共轉(zhuǎn)移了0.6 mol電子，電子，C項正確。項正確。答案答案C6.(2018華中師大附中期末華中師大附中期末)用惰性電極電解用惰性電極電解100 mL 3 molL1的的Cu

14、(NO3)2溶液，一溶液，一段時間后在陽極收集到標準狀況下氣體段時間后在陽極收集到標準狀況下氣體1.12 L，停止電解，向電解后的溶液中加，停止電解，向電解后的溶液中加入足量的鐵粉，充分作用后溶液中入足量的鐵粉，充分作用后溶液中Fe2濃度為濃度為(設(shè)溶液體積不變設(shè)溶液體積不變)()A.3 molL1 B.2.75 molL1C.2 molL1 D.3.75molL1電解后溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量為電解后溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量為0.1 L3 molL10.1 mol0.2 mol，硝酸與足，硝酸與足量的鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，反應(yīng)方程式為量的鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，反應(yīng)方程式為8HNO33Fe=3Fe(N

15、O3)22NO4H2O，故，故0.2 mol HNO3生成生成Fe(NO3)2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.2 mol3/80.075 mol，硝酸，硝酸銅與鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，離子方程式為銅與鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵，離子方程式為FeCu2=Fe2Cu，故，故0.2 mol硝酸硝酸銅生成銅生成Fe(NO3)2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.2 mol，反應(yīng)后溶液中，反應(yīng)后溶液中Fe2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.2 mol0.075 mol0.275 mol，反應(yīng)后溶液中，反應(yīng)后溶液中Fe2濃度為濃度為0.275 mol/0.1 L2.75 molL1，選選B。答案答案B【方法規(guī)律】【方法規(guī)律】突破電化學

16、定量計算的三種方法突破電化學定量計算的三種方法考點二電解原理的應(yīng)用考點二電解原理的應(yīng)用(頻數(shù)：頻數(shù)：難度：難度：)2Cl2e=Cl2氧化氧化2H2e=H2還原還原粗銅粗銅2.電解精煉銅電解精煉銅純銅純銅3.電鍍銅電鍍銅銅銅待鍍金屬待鍍金屬4.電冶金電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等等6O212e=3O24Al312e=4Al由于由于AlCl3為共價化合物熔融狀態(tài)下不導電，所以電解冶煉鋁時，電解的為熔點很為共價化合物熔融狀態(tài)下不導電，所以電解冶煉鋁時，電解的為熔點很高的氧化鋁，為降低熔點，加入了助熔劑冰晶石高的氧化鋁，為降低熔點，加

17、入了助熔劑冰晶石(Na3AlF6)；而且電解過程中，陽；而且電解過程中，陽極生成的氧氣與石墨電極反應(yīng)，所以石墨電極需不斷補充。極生成的氧氣與石墨電極反應(yīng)，所以石墨電極需不斷補充。1.源于教材電解原理的基本判斷源于教材電解原理的基本判斷(1)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2)均保持不變均保持不變()(2)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料()(3)電解冶煉鎂、鋁通常電解電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和和Al2O3，也可以電解，也可以電解MgO和和AlCl3()(4)電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重

18、金屬的原料電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料()(5)用用Zn作陽極，作陽極，F(xiàn)e作陰極，作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序作電解質(zhì)溶液，由于放電順序HZn2，不可，不可能在鐵上鍍鋅能在鐵上鍍鋅()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)2.(溯源題溯源題)(2017課標全國課標全國，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4H2C2O4混合溶液。判斷下列敘述是否正確混合溶液。判斷下列敘述是否正確(1)待加工鋁質(zhì)工件為陽極待加工鋁質(zhì)工件為陽極()(2)可選用不銹鋼

19、網(wǎng)作為陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極()(3)陰極的電極反應(yīng)式為：陰極的電極反應(yīng)式為：Al33e=Al()(4)硫酸根離子在電解過程中向陽極移動硫酸根離子在電解過程中向陽極移動()答案答案(1)(2)(3)(4)探源：探源：本題源于本題源于RJ選修選修4 P80“電解原理應(yīng)用電解原理應(yīng)用”及其知識拓展，對電解原理的應(yīng)用及其知識拓展，對電解原理的應(yīng)用進行了考查。進行了考查。題組一電解原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用題組一電解原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用1.氨是生產(chǎn)氮肥、尿素等物質(zhì)的重要原料。電化學法是合成氨的一種新方法，其原理如氨是生產(chǎn)氮肥、尿素等物質(zhì)的重要原料。電化學法是合成氨的一種新方法，其原理如圖所示，下列有

20、關(guān)說法正確的是圖所示，下列有關(guān)說法正確的是( () )A.圖中所示物質(zhì)中，圖中所示物質(zhì)中，X為為H2，Y為為N2B.Y參與的電極反應(yīng)為參與的電極反應(yīng)為H22e=2HC.當有當有3 mol H通過質(zhì)子交換膜時，通過質(zhì)子交換膜時，Z的體積為的體積為22.4 LD.反應(yīng)過程中左邊區(qū)域溶液反應(yīng)過程中左邊區(qū)域溶液pH逐漸升高逐漸升高解析解析根據(jù)題圖可知，根據(jù)題圖可知，H向左邊電極移動，則左邊電極為陰極，右邊電極為陽極，向左邊電極移動，則左邊電極為陰極，右邊電極為陽極，合成氨的過程中合成氨的過程中N2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，H2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故X為為N2，Y

21、為為H2，Z為為NH3，A項錯誤。項錯誤。H2在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為在陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H22e=2H，B項錯誤。未指明溫度與壓強，無法計算氣體體積，項錯誤。未指明溫度與壓強，無法計算氣體體積，C項錯誤。項錯誤。N2在陰極在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N26H6e=2NH3，故左邊區(qū)域溶液中，故左邊區(qū)域溶液中H濃度逐漸降低，溶液濃度逐漸降低，溶液pH逐漸升高，逐漸升高，D項正確。項正確。答案答案D2.在電解液不參與反應(yīng)的情況下，采用電化學法在電解液不參與反應(yīng)的情況下，采用電化學法還原還原CO2可制備可制備ZnC2

22、O4，原理如圖所示。下列，原理如圖所示。下列說法正確的是說法正確的是()答案答案C題組二電解原理在環(huán)境治理中的應(yīng)用題組二電解原理在環(huán)境治理中的應(yīng)用3.用用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是下列有關(guān)說法不正確的是()A.X為直接電源的負極，為直接電源的負極，Y為直流電源的正極為直流電源的正極B.陽極的電極反應(yīng)式為陽極的電

23、極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C.圖中的圖中的baD.該過程中的產(chǎn)品主要為該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和和H2答案答案B4.(2017南師附中模擬南師附中模擬)電化學降解法治理水中硝酸鹽的污染原理如圖所示。下列說法電化學降解法治理水中硝酸鹽的污染原理如圖所示。下列說法正確的是正確的是()答案答案D題組三電解原理在物質(zhì)分離、提純中的應(yīng)用題組三電解原理在物質(zhì)分離、提純中的應(yīng)用5.(2018廣州綜合測試廣州綜合測試)用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的粗用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的粗KOH溶液，其溶液，其工作原理如圖所示。工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是下列有關(guān)說法錯誤的是()A

24、.陽極反應(yīng)式為陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2B.通電后陰極區(qū)溶液通電后陰極區(qū)溶液pH會增大會增大C.K通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū)通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū)D.純凈的純凈的KOH溶液從溶液從b口導出口導出解析解析陽極區(qū)為粗陽極區(qū)為粗KOH溶液，陽極上溶液，陽極上OH失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH4e=2H2OO2，A項正確；陰極上項正確；陰極上H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)：得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O2e=H22OH，陰極區(qū)附近溶液中，陰極區(qū)附近溶液中c(OH)增大，增大，pH增大，增大，B項正確；電解時陽項正確；電解時陽離子向陰極移動，故離子向陰極移動，故K通過陽離子交換

25、膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，通過陽離子交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，C項錯誤；陰極區(qū)項錯誤；陰極區(qū)生成生成KOH，故純凈的，故純凈的KOH溶液從溶液從b口導出，口導出，D項正確。項正確。答案答案C考點三金屬的腐蝕與防護考點三金屬的腐蝕與防護(頻數(shù)：頻數(shù)：難度：難度：)2.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕電化學電化學(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：Fe2e=Fe22H2e=H2O22H2O4e=4OH吸氧腐蝕吸氧腐蝕3.金屬的防護金屬的防護(1)電化學防護電化學防護犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護

26、法原電池原電池原理原理a.負極：比被保護金屬活潑的金屬；負極：比被保護金屬活潑的金屬；b.正極：被保護的金屬設(shè)備。正極：被保護的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護法外加電流的陰極保護法電解電解原理原理a.陰極：被保護的金屬設(shè)備；陰極：被保護的金屬設(shè)備；b.陽極：惰性金屬。陽極：惰性金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，如制成合金、不銹鋼等。改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。教材圖解教材圖解LK選修選修4P21銅鋅原電池裝置銅鋅原電池裝置(2)示意圖示意圖

27、RJ選修選修4P86犧牲陽極的陰極保護法示意圖犧牲陽極的陰極保護法示意圖以上教材中的兩個圖示中所說的陽極是指原電池的負極。以上教材中的兩個圖示中所說的陽極是指原電池的負極。1.判斷正誤判斷正誤(RJ選修選修4P886改編改編)(1)黃銅黃銅(銅鋅合金銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠()(2)生鐵比純鐵容易生銹生鐵比純鐵容易生銹()(3)鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹()(4)用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹()答案答案(1)(2)(3)(4)2.依據(jù)教材內(nèi)容寫出鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕生成

28、鐵銹的原理。依據(jù)教材內(nèi)容寫出鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的原理。答案鐵銹的形成答案鐵銹的形成負極：負極：2Fe4e=2Fe2正極：正極：O24e2H2O=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(鐵銹鐵銹)(3x)H2O3.(溯源題溯源題)(2017課標全國課標全國，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。判斷下極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。判斷下列有

29、關(guān)表述是否正確列有關(guān)表述是否正確(1)通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零()(2)通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁()(3)高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流()(4)通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整()答案答案(1)(2)(3)(4)探源：探源：本題源于教材本題源于教材RJ選修選修4 P84“金屬的電化學腐蝕金屬的電化學腐蝕”P86“金屬的電化學防護金屬的電化學防護”對金屬腐蝕類型及常見的防腐方

30、法進行了考查。對金屬腐蝕類型及常見的防腐方法進行了考查。題組一金屬腐蝕原理分析題組一金屬腐蝕原理分析1.(2018鄭州高三模擬鄭州高三模擬)一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下表：的關(guān)系如下表：下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是()A.當當pH6時，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕時，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C.當當pH14時，正極反應(yīng)為時，正極反應(yīng)為O24H4e=2H2OD.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩解析解析C項正極反應(yīng)為項正極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH。答案答案C2.某同學進行下列實驗：某同學進行下列實驗：下

31、列說法不合理的是下列說法不合理的是()A.生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B.中心區(qū)：中心區(qū)：Fe2e=Fe2C.邊緣處：邊緣處：O22H2O4e=4OHD.交界處：交界處：4Fe2O210H2O=4Fe(OH)38H解析解析生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了氫氧根離子，生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了氫氧根離子，O22H2O4e=4OH，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故A、C合理；根據(jù)實驗現(xiàn)象，中心區(qū)域為藍色，說明生成了合理；根據(jù)實驗現(xiàn)象，中心區(qū)域為藍色，說明生成了亞鐵離子，亞鐵離子，F(xiàn)e2e=Fe2，故，故B合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因為生成的氫合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹

32、，是因為生成的氫氧化亞鐵被氧氣氧化生成了氫氧化鐵，故氧化亞鐵被氧氣氧化生成了氫氧化鐵，故D不合理。不合理。答案答案D3.(2018河南羅山模擬河南羅山模擬)某學生為探究銅生銹的過程設(shè)計如圖所示裝置，下列選項正確某學生為探究銅生銹的過程設(shè)計如圖所示裝置，下列選項正確的是的是()A.一段時間后一段時間后C棒上有氣泡冒出，附近的溶液變?yōu)榧t色棒上有氣泡冒出，附近的溶液變?yōu)榧t色B.一段時間后溶液中會有藍色沉淀產(chǎn)生一段時間后溶液中會有藍色沉淀產(chǎn)生C.Cu棒為正極，電極反應(yīng)式：棒為正極，電極反應(yīng)式：Cu2e=Cu2D.C棒為正極，電極反應(yīng)式：棒為正極，電極反應(yīng)式：2H2e=H2解析解析由于銅的金屬活動性比氫

33、弱，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，負極：由于銅的金屬活動性比氫弱，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，負極：Cu2e=Cu2，正極：，正極：O24e2H2O=4OH，溶液中，溶液中，Cu22OH=Cu(OH)2，所以，所以B選項正確。選項正確。答案答案B題組二常見金屬防護措施題組二常見金屬防護措施4.下列做法有利于金屬防護的是下列做法有利于金屬防護的是()A.在鋼鐵零件表面涂油漆在鋼鐵零件表面涂油漆B.將鋼鐵制成的閘門與直流電源正極相連將鋼鐵制成的閘門與直流電源正極相連C.菜刀切菜后不洗凈就放回刀架菜刀切菜后不洗凈就放回刀架D.埋在地下的鋼管與銅塊相連埋在地下的鋼管與銅塊相連解析解析一般鋼鐵容易生銹，如

34、果在鋼鐵零件的表面涂油漆，就能大大增強抗腐蝕一般鋼鐵容易生銹，如果在鋼鐵零件的表面涂油漆，就能大大增強抗腐蝕能力，延長使用壽命，能力，延長使用壽命，A項正確；鋼鐵制成的閘門與直流電源的正極相連，閘門成項正確；鋼鐵制成的閘門與直流電源的正極相連，閘門成為電解池的陽極，能加速腐蝕，為電解池的陽極，能加速腐蝕，B項錯誤；菜刀切菜后不洗凈，容易發(fā)生吸氧腐蝕，項錯誤；菜刀切菜后不洗凈，容易發(fā)生吸氧腐蝕，C項錯誤；鐵比銅活潑，當埋在地下的鋼管與銅塊相連時，鋼管成為原電池的負極，項錯誤；鐵比銅活潑，當埋在地下的鋼管與銅塊相連時，鋼管成為原電池的負極，加快了腐蝕，加快了腐蝕，D項錯誤。項錯誤。答案答案A5.利

35、用如圖裝置，可完成很多電化學實驗。下列有關(guān)此裝置的敘述不正確的是利用如圖裝置，可完成很多電化學實驗。下列有關(guān)此裝置的敘述不正確的是()A.若若X為鋅棒，為鋅棒，Y溶液為溶液為NaCl溶液，開關(guān)溶液，開關(guān)K置于置于M處，可處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法B.若若X為碳棒，為碳棒，Y溶液為溶液為NaCl溶液，開關(guān)溶液，開關(guān)K置于置于N處，可處，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳極移動減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳極移動C.若若X為銅棒，為銅棒，Y溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于置于M處，處，銅棒質(zhì)量將增加，此時外

36、電路中的電子向銅極移動銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子向銅極移動D.若若X為銅棒，為銅棒，Y溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)溶液為硫酸銅溶液，開關(guān)K置于置于N處，處，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度將減小鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度將減小解析解析A項，該裝置為原電池，鐵作正極，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽項，該裝置為原電池，鐵作正極，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，極的陰極保護法，A項正確；項正確；B項，該裝置為電解池，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，項，該裝置為電解池，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陰離子向碳極移動，溶液中的陰離子向碳極移動，B項正確；項正確；C項，該裝置為

37、原電池，鐵棒作負極，銅項，該裝置為原電池，鐵棒作負極，銅棒作正極，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子向銅極移動，棒作正極，銅棒質(zhì)量將增加，此時外電路中的電子向銅極移動，C項正確；項正確；D項，項，開關(guān)開關(guān)K置于置于N處，該裝置為電鍍裝置，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度不變，處，該裝置為電鍍裝置，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度不變，D項錯誤。項錯誤。答案答案D【練后歸納】【練后歸納】1.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕原電池原理引原電池原理引起的腐蝕起的腐蝕化學腐

38、蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕。有防腐措施的腐蝕。(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶弱電解質(zhì)溶液中液中非電解質(zhì)溶液中。非電解質(zhì)溶液中。(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快?；顒有圆煌膬煞N金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。2.兩種保護方法的比較兩種保護方法的比較外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極保護法。外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極

39、保護法。試題分析試題分析考查意圖：考查意圖：該題以三室式電滲析法處理含該題以三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水為背景，考查了電解池的工廢水為背景，考查了電解池的工作原理。題目涉及電極產(chǎn)物、溶液的酸堿性和陰陽離子移動方向的判斷、電極反作原理。題目涉及電極產(chǎn)物、溶液的酸堿性和陰陽離子移動方向的判斷、電極反應(yīng)式的書寫、電化學的簡單計算等知識點；要求考生準確讀取圖示信息，運用邏應(yīng)式的書寫、電化學的簡單計算等知識點；要求考生準確讀取圖示信息，運用邏輯思維能力去辯證地分析與解決電化學問題；題目兼有輯思維能力去辯證地分析與解決電化學問題；題目兼有“對立統(tǒng)一對立統(tǒng)一”和和“模型模型”思想方法的考查。思想方法

40、的考查。題目從多角度考查了電化學的基礎(chǔ)知識，有一定的迷惑性。在今后的教學中要加題目從多角度考查了電化學的基礎(chǔ)知識，有一定的迷惑性。在今后的教學中要加強電化學基礎(chǔ)教學，提高學生獲取信息的能力，注意引導學生靈活掌握知識。該強電化學基礎(chǔ)教學，提高學生獲取信息的能力，注意引導學生靈活掌握知識。該題難度適中，本題抽樣統(tǒng)計難度為題難度適中，本題抽樣統(tǒng)計難度為0.56。正確答案：正確答案：B真題演練真題演練1.(安徽理綜安徽理綜)某興趣小組設(shè)計如圖所示的微型實驗裝置。實驗時，先斷開某興趣小組設(shè)計如圖所示的微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開兩極均有氣泡產(chǎn)生；一

41、段時間后，斷開K1，閉合，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是有關(guān)描述正確的是()答案答案D2.(2015四川理綜，四川理綜，4)用下圖所示裝置除去含用下圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的廢水中的CN時，控制溶液時，控制溶液pH為為910，陽極產(chǎn)生的，陽極產(chǎn)生的ClO將將CN氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是是()A.用石墨作陽極，鐵作陰極用石墨作陽極，鐵作陰極B.陽極的電極反應(yīng)式：陽極的電極反應(yīng)式：Cl2OH2e=ClOH2OC.陰極的電極反應(yīng)式：陰極的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHD.除去除去CN的反應(yīng)：的反應(yīng)：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析解析Cl在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ClO，水電離出的，水電離出的H在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成成H2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故A、B、C項正確；項正