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1、电化学基础,电解池 金属的电化学腐蚀与防护,一、电解原理 1电解 使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在_引起_的过程,阴、阳两极,氧化还原反应,2电解池(也叫电解槽) 把 转变为 的装置,电能,化学能,3电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例,Cu22e = Cu,还原反应,负极,阴,阳极,正极,2Cl2e = Cl2,氧化反应,1电解池电极的判断,二、电解池的几个重点内容,2电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断 首先看电极材料，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中阴离
2、子的失电子能力此时根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根F. (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2Al3Mg2Na.,练习：三维P99 命题点1 典例1,1以惰性电极电解电解质溶液的类型,三、电解规律及电解化学方程式的书写,水电离出的H、OH放电 阴极：2H2e=H2 阳极：4OH4e= 2H2OO2,水,增大,升高,降低,不变,加水,电解质电离出的阴离子在阳极上失电子，阳离子在阴极上得电子,电解质,减小,升高,加电解质本身,阴极：水电离出的H放电2H2e = H2
3、阳极：电解质电离出的阴离子放电,电解质和水,生成新电解质，原电解质浓度减小,升高,加对应的无氧酸,阴极：电解质电离出的阳离子放电 阳极：水电离出的OH放电4OH4e = 2H2OO2,电解质和水,生成新电解质，原电解质浓度减小,降低,加对应的氧化物,练习：三维P99 命题点2 典例1、2,四、电解原理的应用 1氯碱工业 (1)概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取 、H2和 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业,Cl2,NaOH,2电镀 电镀时，用 作阳极， 作阴极，用含 的溶液作电解质溶液,镀层金属,待镀金属,镀层金属离子,理论上讲，电镀时，电解质溶液的成分及浓度是不变的
4、,问题：电镀时，电解质溶液中的成分及其浓度改变吗？,3铜的精炼(粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质),Cu2e=Cu2,Cu22e=Cu,粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，金属活动性弱于铜的金属(Ag和Au)沉淀在电解槽底部，形成 ,阳极泥,粗铜,纯铜,CuSO4溶液,2电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等吗？,提示：不相等电解精炼铜时，粗铜作阳极，在Cu失电子的同时，粗铜中活泼金属也能失电子进入溶液，不活泼金属沉淀在电解槽底部形成阳极泥，而在阴极上Cu22e = Cu，虽然两极得失电子数相等，但阳极减少的质量大于阴极增加的质量,问题,4电冶金 金属冶炼：M
5、nne = M. (1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠： 阳极反应： . 阴极反应： . 总反应： .,2Cl2e = Cl2,2Na2e = 2Na,(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁： 阳极反应： . 阴极反应： . 总反应： .,2Cl2e = Cl2,Mg22e = Mg,(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝： 阳极反应：. 阴极反应：. 总反应： .,6O212e = 3O2,4Al312e = 4Al,练习：三维P101 考点达标 1,五、原电池、电解池与电镀池的比较,五、原电池、电解池与电镀池的比较,负极：较活泼金属等 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属),活动性不同的两电极(连接) 电
6、解质溶液(电极插入其中，并与电极发生自发反应) 形成闭合电路,两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合电路,镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变),阳极：与电源正极相连的极 阴极：与电源负极相连的极,名称同电解池，但有限制条件 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件,五、原电池、电解池与电镀池的比较,1.有关右图所示装置的叙述正确的 是 () A假设X为盐桥，该装置为原 电池 B假设X为盐桥，该装置为电 解池 C假设X为铜片，该装置为原电池 D假设X为铜片，该装置为电解池,练习,A,2(2011北京海淀期中)下列关于电解的说法中，正确的 是
7、() A电解池是把化学能转变为电能的装置 B电解精炼铜时，粗铜板做阴极 C电镀时，通常把待镀的金属制品做阴极 D工业电解饱和食盐水用于生产金属钠和氯气,练习,C,金属的腐蚀,A化学腐蚀与电化学腐蚀,金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀,金属与物质直接接触,不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属失去电子被氧化而引起的腐蚀,吸氧腐蚀(主要),析氢腐蚀,水膜中溶有O2，显弱酸性或中性,水膜酸性较强,金属被氧化而腐蚀,较活泼金属被氧化而腐蚀,无电流产生,有微弱电流产生,2Fe3Cl2 = 2FeCl3,Fe2e
8、 = Fe2,2H2OO24e= 4OH,2H2e=H2,B金属腐蚀快慢的影响因素 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关： (1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性相差越 大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快,(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶 液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀 一般说来可用下列原则判断： 电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀,例1如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 (),AB C D,C,金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极,二、金属的防护 1改变金属内部组织结构 如制成 等,2金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法,合金,3电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法 原理 被保护的金属上连接一种更 的金属，被保护的金属作原电池的 极 (2)外加电流的阴极保护法 原理 被保护的金属与电源的 极相连，作电解池的 极,原电池,正,活泼,电解池,负,阴,
