《2020版高考化学一轮复习全国版通用版：第6章 第3节 电解池 金属的腐蚀与防护(含最新模拟题)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考化学一轮复习全国版通用版：第6章 第3节 电解池 金属的腐蚀与防护(含最新模拟题)（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节电解池金属的腐蚀与防护考纲定位全国卷5年考情1.了解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。2了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。2017年：卷T11；卷T112016年：卷T11；卷T112015年：卷T28(2)2014年：卷T27(4)；卷T27(3)2013年：卷T10、T27(5、6)考点1| 电解原理及其规律(对应学生用书第122页) 考纲知识整合1电解在电流作用下 ，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。提醒：注意电解与电离两概念的联系与区别。联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。区别：电解需外加电源，是化
2、学过程，电离一般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。2电解池及其工作原理(1)概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件有与外接直流电源相连的两个电极。电解质溶液(或熔融电解质)。形成闭合回路。(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。电流：从电源的正极流出，流入阳极，再通过电解质溶液流入阴极，最后流向负极。(5)两极放电(氧化或还原)顺序阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaC
3、a2K。阳极：金属(Au、Pt除外)电极S2IBrClOH含氧酸根离子。提醒：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。阳极材料若是金属电极(Au、Pt除外)，溶液中的阴离子不反应，电极金属失电子被氧化。3惰性电极的电解规律(1)电解水型含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐阴极反应式为4H4e=2H2，阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，总方程式为2H2O2H2O2。电解质浓度变大，pH可能变大、变小或不变，可加H2O复原。(2)电解电解质类型无氧酸(如HCl)，不活泼金属无氧酸盐(CuCl2)。电解质浓度变小，加电解质本身复原。(3)放H2生碱型活泼金属的无
4、氧酸盐(如NaCl)阴极反应式为2H2e=H2，阳极反应式为2Cl2e=Cl2，总方程式为2Cl2H2OCl2H22OH。溶液pH变大，加HCl(卤化氢)复原。(4)放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阴极反应式为2Cu24e=2Cu，阳极反应式为4OH4e=O22H2O，总方程式为2Cu22H2O2CuO24H。溶液pH变小，加CuO(金属氧化物)或CuCO3复原。应用体验正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)电解质溶液导电与金属导电原理相同，均为化学变化。()(2)原电池负极与电解池中连接电源负极的阴极均发生氧化反应。()(3)自发进行的氧化还原反应可设计成原电池，但任
5、何反应均可设计成电解池。()(4)电解池工作时电子从电源的负极流出，流入阴极通过溶液到阳极，然后从阳极流出，流回电源正极。()(5)氯碱工业电解饱和食盐水的过程中，阴极附近产生NaOH。()(6)惰性电极电解Na2SO4溶液和Na2CO3溶液的过程中pH均不变。()(7)惰性电极电解足量CuSO4溶液，可以加入Cu(OH)2使溶液复原。()(8)用Cu作电极电解盐酸可发生Cu2HCu2H2。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)高考命题点突破命题点1电极反应式和电解方程式的书写1用惰性电极电解2 molL1 NaCl和1 molL1 CuSO4的混合溶液，电解过程明显分两
6、个阶段，写出每一阶段的电极反应和总反应式。【答案】电解第一阶段：阳极得到Cl2、阴极得到单质Cu。电极反应式分别为阳极：2Cl2e=Cl2，阴极：Cu22e=Cu，总反应：2ClCu2Cl2Cu。电解第二阶段：阳极得到O2、阴极得到H2。电极反应式分别为阳极：4OH4e=2H2OO2，阴极：4H4e=2H2，总反应：2H2O2H2O2。2按要求书写方程式。(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应式：_。(2)用铁作电极电解NaOH溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应式：_。(3)用Ag作电极电解稀盐酸阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应式：_。(4)以铝
7、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：_；总反应式：_。(5)用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应式：_。【答案】(1)2Cl2e=Cl22H2e=H2Mg22Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(2)Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2Fe2H2OFe(OH)2H2(3)2Ag2Cl2e=2AgCl2H2e=H22Ag2H2Cl2AgClH2(4)2Al6e3H2O=Al2O36H6H6e=3H22Al3H2OAl2O33H2(5)2Al6e8OH=2AlO4H2O6H2O6e=3H26OH(或6H6e=3H2)2A
8、l2H2O2OH2AlO3H23离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应式为_。【解析】在钢制品上电镀铝，故钢制品应作阴极，与电源的负极相连；因为电镀过程中“不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2Cl和AlCl形式存在，则电镀过程中负极上得到电子的反应是4Al2Cl3e=Al7AlCl；在水溶液中，得电子能力：HAl3，故阴极上发生的反应是2H2e
9、=H2。【答案】负4Al2Cl3e=Al7AlCl2H2e=H2易错防范电极反应式和电解方程式应注意下列问题(1)做到“三看”，正确书写电极反应式一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2)。二看电解质，电解质是否参与电极反应。三看电解质状态，是熔融状态，还是水溶液。(2)规避“三个”失分点书写电解池中电极反应式时，一般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，且注明“电解”条件。要确保两极电子转移数目相同。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。命题点2电解原理及其规律4. 图中X为电源，Y为浸透饱和
10、食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大D溶液中的SO向Cu电极定向移动A紫红色斑即MnO向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H放电，产生OH，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH放电：4OH4e=O22H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2得电子，生成铜，总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，Pt电极附近生成H，则SO向Pt电
11、极移动，B、D不正确；随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。5以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是 () A电解结束后，均可以加水恢复原溶液B电解结束后所得液体的pH相同C阴极反应式相同D通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)CA项，电解水，减少的为H2O，可加水复原，电解NaCl溶液，减少的可看作为Cl2和H2，应加HCl复原，故A错误；B项，电解水溶液的pH不变，电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，pH变大，所以电解结束后所得液体的pH不相同，故B错误；C项，以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，阴极上都是2H2e=H2，所以阴极电极反应式相同，故C正确；D项，设转移电子数为4 mol，则依据电解方程式：2H2O2H2O24e，电解水生成3 mol气体，依据电解方程式：2NaCl2H2
