2016高考復習-電解池-金屬的電化學腐蝕與防護

1、電化學基礎,電解池 金屬的電化學腐蝕與防護,一、電解原理1．電解使電流通過電解質溶液(或熔融的電解質)而在_________引起________________的過程．,陰、陽兩極,氧化還原反應,2．電解池(也叫電解槽)把 轉變?yōu)?的裝置．,電能,化學能,3．電解池的工作原理以電解CuCl2溶液為例,Cu2＋＋2e－ === Cu,還原反應,負極,陰,陽極,正極,2Cl－－2e－ ===

2、 Cl2↑,氧化反應,1．電解池電極的判斷,二、電解池的幾個重點內容,2．電解時電極產物的判斷(1)陽極產物的判斷首先看電極材料，如果是活性電極(金屬活動性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力．此時根據陰離子放電順序加以判斷，陰離子放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根＞F－.(2)陰極產物的判斷直接根據陽離子

3、放電順序進行判斷，陽離子放電順序與金屬活動性順序相反，其中：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋.,練習：《三維》P99 命題點1 典例1,1．以惰性電極電解電解質溶液的類型,三、電解規(guī)律及電解化學方程式的書寫,水電離出的H＋、OH－放電陰極：2H＋＋2e－=H2↑陽極：4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑,水,增大,升高,降低,不變,加水,電解質電離出的陰離子在陽極上失電子，陽

4、離子在陰極上得電子,電解質,減小,升高,,加電解質本身,陰極：水電離出的H＋放電2H＋＋2e－ = H2↑陽極：電解質電離出的陰離子放電,電解質和水,生成新電解質，原電解質濃度減小,升高,加對應的無氧酸,陰極：電解質電離出的陽離子放電陽極：水電離出的OH－放電4OH－－4e－ === 2H2O＋O2↑,電解質和水,生成新電解質，原電解質濃度減小,降低,加對應的氧化物,練習：《三維》P99 命題點2 典例1、2,四、電解原理的應用

5、1．氯堿工業(yè)(1)概念：用電解飽和NaCl溶液的方法來制取 、H2和 ，并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品的工業(yè)，稱為氯堿工業(yè)．,Cl2,NaOH,2．電鍍電鍍時，用 作陽極， 作陰極，用含 的溶液作電解質溶液．,鍍層金屬,待鍍金屬,鍍層金屬離子,理論上講，電鍍時，電解質溶液的成分及濃度

6、是不變的．,問題：電鍍時，電解質溶液中的成分及其濃度改變嗎？,3．銅的精煉(粗銅中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質),Cu－2e－===Cu2＋,Cu2＋＋2e－===Cu,粗銅中比較活潑的金屬雜質形成陽離子進入溶液，金屬活動性弱于銅的金屬(Ag和Au)沉淀在電解槽底部，形成 ．,陽極泥,粗銅,純銅,CuSO4溶液,2．電解精煉銅時，陽極減少的質量與陰極增加的質量相等嗎？,提示：不相等．電解精煉銅時，粗

7、銅作陽極，在Cu失電子的同時，粗銅中活潑金屬也能失電子進入溶液，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相等，但陽極減少的質量大于陰極增加的質量．,問題,4．電冶金金屬冶煉：Mn＋＋ne－ === M.(1)電解熔融的氯化鈉冶煉金屬鈉：①陽極反應： .②陰極反應： .③總反應： .,2Cl－－2e－ ===

8、 Cl2↑,2Na＋＋2e－ === 2Na,(2)電解熔融的氯化鎂冶煉金屬鎂：①陽極反應： .②陰極反應： .③總反應： .,2Cl－－2e－ === Cl2↑,Mg2＋＋2e－ === Mg,(3)電解熔融的氧化鋁冶煉金屬鋁：①陽極反應：.②陰極反應：.③總反應： .,6O2－－12e－ === 3O2↑,4Al3＋＋

9、12e－ === 4Al,練習：《三維》P101 考點達標 1,五、原電池、電解池與電鍍池的比較,五、原電池、電解池與電鍍池的比較,負極：較活潑金屬等正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬),①活動性不同的兩電極(連接) ②電解質溶液(電極插入其中，并與電極發(fā)生自發(fā)反應) ③形成閉合電路,①兩電極接直流電源②兩電極插入電解質溶液③形成閉合電路,①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度

10、不變),陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負極相連的極,名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件,五、原電池、電解池與電鍍池的比較,1.有關右圖所示裝置的敘述正確的是 (　　)A．假設X為鹽橋，該裝置為原 電池B．假設X為鹽橋，該裝置為電 解池C．假設X為銅片，該裝置為原電池D．假設X為銅片，該裝置為電解池,練習,A,2．(2011·北京海淀期中)下列關于電解

11、的說法中，正確的是 (　　)A．電解池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置B．電解精煉銅時，粗銅板做陰極C．電鍍時，通常把待鍍的金屬制品做陰極D．工業(yè)電解飽和食鹽水用于生產金屬鈉和氯氣,練習,C,金屬的腐蝕,A．化學腐蝕與電化學腐蝕,金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質液體(如石油)等直接發(fā)生化學反應引起的腐蝕,金屬與物質直接接觸,不純金屬(或合金)接觸到電解質溶液所發(fā)生的原電池反應，較活潑金

12、屬失去電子被氧化而引起的腐蝕,吸氧腐蝕(主要),析氫腐蝕,水膜中溶有O2，顯弱酸性或中性,水膜酸性較強,金屬被氧化而腐蝕,較活潑金屬被氧化而腐蝕,無電流產生,有微弱電流產生,2Fe＋3Cl2 == 2FeCl3,Fe－2e－ === Fe2＋,2H2O＋O2＋4e－=== 4OH－,2H＋＋2e－==H2↑,B．金屬腐蝕快慢的影響因素不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗．金屬腐蝕的快慢與下列

13、兩種因素有關：(1)與構成原電池的材料有關，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快．,(2)與金屬所接觸的電解質強弱有關，活潑金屬在電解質溶液中的腐蝕快于在非電解質溶液中的腐蝕，在強電解質溶液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕．一般說來可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕．,[例1]　如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐

14、蝕由快到慢的順序為 (　　),A．②①③④⑤⑥　　　　　B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥,C,,金屬的腐蝕快慢順序為：電解池的陽極＞原電池的負極＞化學腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極．,,二、金屬的防護1．改變金屬內部組織結構如制成 等．,2．金屬表面加保護層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍或表面鈍化等方法．,合金,3．電化學保護(1)犧牲陽極的陰極保護法——