電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)(編輯修改稿)
2025-09-01 10:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 )電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。(4)當(dāng)電解池的電極材料為活性電極時(shí)，則陽極為電極本身失電子，不能再用電解規(guī)律?？键c(diǎn)二 電解原理的應(yīng)用(考點(diǎn)層次B→共研、理解、整合)1．電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應(yīng))陰極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑離子反應(yīng)方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣陽極：鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層)。陰極：碳鋼網(wǎng)。陽離子交換膜：①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過。②將電解槽隔成陽極室和陰極室。2．電解精煉銅3．電鍍銅利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等總方程式陽極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na冶煉鎂MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑6O2－－12e－===3O2↑4Al3＋＋12e－===4Al教材高考1．判斷(SJ選修4P271改編)(1)在鍍件上鍍銅時(shí)鍍件作陽極()(2)用電解法精煉粗鎳時(shí)粗鎳作陰極()(3)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，能使酚酞變紅的為電解池的陽極()(4)電解熔融氯化鈉制鈉時(shí)不能用銅作陽極(√)2． (RJ選修4P834改編)電解法精煉含有Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)的粗銅。下列敘述正確的是( )A．電解時(shí)以硫酸銅溶液作電解液，精銅作陽極B．粗銅與電源負(fù)極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)C．陰極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu2＋＋2e－===CuD．電解后Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)會沉積在電解槽底部形成陽極泥答案 C3．(2016課標(biāo)全國Ⅰ，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。判斷下列敘述是否正確(1)通電后中間隔室的SO離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大()(2)該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品(√)(3)負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低()(4)當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時(shí)， mol的O2生成()【名師評析】考點(diǎn)電化學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)電解原理的應(yīng)用，涉及電解原理、電解液中離子移動方向、電極方程式的書寫、電子轉(zhuǎn)移(守恒)等知識。能力讀解考查信息運(yùn)用以及應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。難度(區(qū)分度)中等。評價(jià)從多角度考查了電化學(xué)基礎(chǔ)知識。突出了知識重點(diǎn)，而且考查了運(yùn)用信息的能力，但在電解池中，正、負(fù)極區(qū)的說法與平時(shí)教學(xué)不太吻合，給解題帶來難度。學(xué)習(xí)啟示加強(qiáng)電化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)，提高獲取信息的能力，注意引導(dǎo)靈活掌握知識(如四電極的統(tǒng)一)。探源：本題源于SJ選修4 P20“交流與討論”與“觀察與思考”及其知識拓展，對電解原理在廢水處理上的應(yīng)用進(jìn)行了考查。題組一 源于教材的電解原理基本應(yīng)用1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“”。(1)Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑可以設(shè)計(jì)成電解池，但不能設(shè)計(jì)成原電池(√)(2)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個電極均不能用金屬材料()(3)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等()(4)任何水溶液電解時(shí)，必須導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)(√)(5)用銅做陽極、石墨做陰極電解CuCl2溶液時(shí)，陽極電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑()(6)用惰性電極電解MgCl2溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－()(7)粗銅電解精煉時(shí)，若電路中通過2 mol e－，陽極減少64 g()(8)電鍍銅時(shí)，Cu2＋濃度不變，電解精煉銅時(shí)，CuSO4溶液中Cu2＋濃度降低(√)。下列說法正確的是( )A．氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2＋濃度不變C．在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅D．制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂解析 氯堿工業(yè)中陽極是Cl－放電生成Cl2；電解精煉銅時(shí)陽極粗銅溶解，陰極Cu2＋放電析出Cu，溶液中Cu2＋濃度變??；鐵片上鍍銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽極是純銅。答案 D【易錯警示】1．陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na＋)通過，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過，這樣既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO，影響燒堿質(zhì)量。2．電解或電鍍時(shí)，電極質(zhì)量減少的電極必為金屬電極——陽極；電極質(zhì)量增加的電極必為陰極，即溶液中的金屬陽離子得電子變成金屬吸附在陰極上。3．電解精煉銅，粗銅中含有的Zn、Fe、Ni等活潑金屬失去電子，變成金屬陽離子進(jìn)入溶液，其活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽極泥的形式沉積。電解過程中電解質(zhì)溶液中的Cu2＋濃度會逐漸減小。拓展氯堿工業(yè)中如果去掉離子交換膜，最終所得溶質(zhì)為NaClO，寫出它的一種用途殺菌消毒。題組二 電解原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的拓展應(yīng)用3．
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