（浙江專用）高考化學二輪復習 專題九 第2課時 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2課時電解池金屬的腐蝕與防護課時電解池金屬的腐蝕與防護命題調研命題調研(20162019四年大數(shù)據(jù)四年大數(shù)據(jù))20162019四年考向分布四年考向分布核心素養(yǎng)與考情預測核心素養(yǎng)與考情預測核心素養(yǎng)：核心素養(yǎng)：模型認知、變化推理、科學創(chuàng)新模型認知、變化推理、科學創(chuàng)新考情解碼：考情解碼：本部分主要考查電解池的電極方程式和電解方本部分主要考查電解池的電極方程式和電解方程式的書寫兩個知識點，難點是從氧化還原反應出發(fā)，結程式的書寫兩個知識點，難點是從氧化還原反應出發(fā)，結合電解質中離子種類的實際情況，利用電荷守恒和元素守合電解質中離子種類的實際情況，利用電荷守恒和元素守恒書寫電極方程式。題目以科學研究中

2、或者工業(yè)上的某個恒書寫電極方程式。題目以科學研究中或者工業(yè)上的某個電解操作為背景，起點高，落點低，題型為填空題，難度電解操作為背景，起點高，落點低，題型為填空題，難度中等。預測中等。預測2020年選考仍為電極方程式和電解方程式書寫年選考仍為電極方程式和電解方程式書寫的考查。的考查。真題重現(xiàn)真題重現(xiàn)1.(2019浙江浙江4月選考節(jié)選月選考節(jié)選)以鉑陽極和石墨陰極設計電解池，通過電解以鉑陽極和石墨陰極設計電解池，通過電解NH4HSO4溶液溶液產(chǎn)生產(chǎn)生(NH4)2S2O8，再與水反應得到，再與水反應得到H2O2，其中生成的，其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用?？梢匝h(huán)使用。 (1)陽極的電極反應式

3、是陽極的電極反應式是_。(2)制備制備H2O2的總反應方程式是的總反應方程式是_。 2.(2018浙江浙江11月選考節(jié)選月選考節(jié)選)高鐵酸鉀高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作水處理劑。某同學通過可用作水處理劑。某同學通過“化學化學電解法電解法”探究探究K2FeO4的合成，其原理如圖所示。接通電源，調節(jié)電壓，將一定量的合成，其原理如圖所示。接通電源，調節(jié)電壓，將一定量Cl2通入通入KOH溶液，然后滴入含溶液，然后滴入含F(xiàn)e3的溶液，控制溫度，可制得的溶液，控制溫度，可制得K2FeO4。 3.(2018浙江浙江4月選考節(jié)選月選考節(jié)選)以四甲基氯化銨以四甲基氯化銨(CH3)4NCl水溶液為原料，通過電解

4、法可水溶液為原料，通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨以制備四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH，裝置如圖所示。，裝置如圖所示。(1)收集到收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是的區(qū)域是_(填填a、b、c或或d)。(2)寫出電池總反應寫出電池總反應_。4.(2017浙江浙江11月選考節(jié)選月選考節(jié)選)科學家發(fā)現(xiàn)，以科學家發(fā)現(xiàn)，以H2O和和N2為原料，熔融為原料，熔融NaOHKOH為電解為電解質，納米質，納米Fe2O3作催化劑，在作催化劑，在250 和常壓下可實現(xiàn)電化學合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變和常壓下可實現(xiàn)電化學合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進行，請補充完整?；梢暈榘磧刹竭M行，請補充完整。電極反應式：電極

5、反應式：_和和2Fe3H2ON2=2NH3Fe2O3。解析解析以以H2O和和N2為原料，熔融為原料，熔融NaOHKOH為電解質，納米為電解質，納米Fe2O3作催化劑，在作催化劑，在250 和常壓下可實現(xiàn)電化學合成氨。陰極區(qū)發(fā)生還原反應，根據(jù)其中一個反應和常壓下可實現(xiàn)電化學合成氨。陰極區(qū)發(fā)生還原反應，根據(jù)其中一個反應2Fe3H2ON2=Fe2O32NH3，可知，可知，F(xiàn)e2O3作催化劑，首先轉化為鐵，因此電極反作催化劑，首先轉化為鐵，因此電極反應式為應式為Fe2O36e3H2O=2Fe6OH。答案答案Fe2O33H2O6e=2Fe6OH 考向一電解池的工作原理考向一電解池的工作原理1.某小組為研

6、究電化學原理，設計了甲、乙、丙三種裝置某小組為研究電化學原理，設計了甲、乙、丙三種裝置(C1、C2、C3均為石墨均為石墨)。下。下列敘述正確的是列敘述正確的是()A.甲、丙中化學能轉化為電能，乙中電能轉化為化學能甲、丙中化學能轉化為電能，乙中電能轉化為化學能B.C1、C2分別是陽極、陰極；鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應分別是陽極、陰極；鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應C.C1上和上和C3上放出的氣體相同，銅片上和鐵片上放出的氣體也相同上放出的氣體相同，銅片上和鐵片上放出的氣體也相同D.甲中溶液的甲中溶液的pH逐漸增大，丙中溶液的逐漸增大，丙中溶液的pH逐漸減小逐漸減小解析解析A項，甲沒有外接電源，是將化

7、學能轉化為電能的裝置，為原電池；乙、丙項，甲沒有外接電源，是將化學能轉化為電能的裝置，為原電池；乙、丙有外接電源，是將電能轉化為化學能的裝置，為電解池，錯誤。有外接電源，是將電能轉化為化學能的裝置，為電解池，錯誤。B項，項，C1、C2分別分別連接電源的正、負極，分別是電解池的陽極、陰極；鋅片作負極發(fā)生氧化反應，鐵連接電源的正、負極，分別是電解池的陽極、陰極；鋅片作負極發(fā)生氧化反應，鐵片作陰極發(fā)生還原反應，錯誤。片作陰極發(fā)生還原反應，錯誤。C項，項，C1和和C3都是陽極，氯離子在陽極上失電子生都是陽極，氯離子在陽極上失電子生成氯氣，銅片上和鐵片上都是氫離子得電子生成氫氣，正確。成氯氣，銅片上和鐵

8、片上都是氫離子得電子生成氫氣，正確。D項，甲中正極和丙項，甲中正極和丙中陰極上都是氫離子得電子生成氫氣，隨著反應的進行，溶液的中陰極上都是氫離子得電子生成氫氣，隨著反應的進行，溶液的pH均增大，錯誤。均增大，錯誤。答案答案C電解池工作原理電解池工作原理(陽極為惰性電極陽極為惰性電極)示意圖示意圖備考策略備考策略考向二電極方程式的書寫和電解產(chǎn)物的判斷考向二電極方程式的書寫和電解產(chǎn)物的判斷2.次磷酸次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品，具有較強還原性。是一種精細磷化工產(chǎn)品，具有較強還原性。H3PO2也可用電滲析法也可用電滲析法制備，制備，“四室電滲析法四室電滲析法”工作原理如圖所示工作原理如圖

9、所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過子通過)： (1)寫出陽極的電極反應式寫出陽極的電極反應式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因的原因_。(3)早期采用早期采用“三室電滲析法三室電滲析法”制備制備H3PO2：將：將“四室電滲析法四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸中陽極室的稀硫酸用用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有品室。其缺點是產(chǎn)品中混有_雜質，該雜質產(chǎn)生的原因是雜質，該雜質產(chǎn)生的原因是_。電解池中電極反應式

10、的書寫電解池中電極反應式的書寫 (1)根據(jù)裝置書寫根據(jù)裝置書寫根據(jù)電源確定陰、陽兩極根據(jù)電源確定陰、陽兩極確定陽極是否是活性金屬電極確定陽極是否是活性金屬電極據(jù)電極類型及電解質溶據(jù)電極類型及電解質溶液中陰、陽離子的放電順序寫出電極反應式。液中陰、陽離子的放電順序寫出電極反應式。備考策略備考策略在確保陰、陽兩極轉移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應式合并即得總反應式。在確保陰、陽兩極轉移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應式合并即得總反應式。(2)由氧化還原反應方程式書寫電極反應式由氧化還原反應方程式書寫電極反應式找出發(fā)生氧化反應和還原反應的物質找出發(fā)生氧化反應和還原反應的物質兩極名稱和反應物

11、兩極名稱和反應物利用得失電子守恒分別寫利用得失電子守恒分別寫出兩極反應式。出兩極反應式。若寫出一極反應式，而另一極反應式不好寫，可用總反應式減去已寫出的電極反應式若寫出一極反應式，而另一極反應式不好寫，可用總反應式減去已寫出的電極反應式即得另一電極反應式。即得另一電極反應式。(3)電極反應式的書寫電極反應式的書寫“二判二析一寫二判二析一寫”二判：二判：判斷陰陽極；判斷陰陽極；判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。二析：二析：分析溶液中離子的種類；分析溶液中離子的種類；根據(jù)離子放電順序，分析電極反應。根據(jù)離子放電順序，分析電極反應。一寫：根據(jù)電極產(chǎn)物，寫

12、出電極反應式。一寫：根據(jù)電極產(chǎn)物，寫出電極反應式。 A.充電時充電時Li從右邊流向左邊從右邊流向左邊B.放電時，正極鋰的化合價未發(fā)生改變放電時，正極鋰的化合價未發(fā)生改變C.充電時充電時B作陽極，該電極放電時的電極反應式為作陽極，該電極放電時的電極反應式為Li1xCoO2xLixe=LiCoO2D.廢舊鈷酸鋰廢舊鈷酸鋰(LiCoO2)電池進行電池進行“放電處理放電處理”讓讓Li進入石墨中而有利于回收進入石墨中而有利于回收 答案答案D(1)對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池工作原理，負極發(fā)生氧化反應，對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池工作原理，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；外

13、電路中電子由負極流向正極，內電路中陽離子向正極移動，正極發(fā)生還原反應；外電路中電子由負極流向正極，內電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。陰離子向負極移動。(2)可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應；充電時電可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應；充電時電池的池的“”極與外接直流電源的正極相連，電池的極與外接直流電源的正極相連，電池的“”極與外接直流電源的負極極與外接直流電源的負極相連。相連。備考策略備考策略考向四電解的有關計算考向四電解的有關計算4.用下圖裝置模擬人工腎臟的工作原理，電解生成的用下圖裝置模擬人工腎臟的工作原理，電解生成的Cl2

14、將尿素將尿素CO(NH2)2氧化成氧化成N2排排出，則下列說法錯誤的是出，則下列說法錯誤的是() A.電源的正極為電源的正極為bB.尿素被氧化的化學方程式為尿素被氧化的化學方程式為CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HClC.電解結束后，陰極室溶液與電解前相比電解結束后，陰極室溶液與電解前相比pH增大增大D.陽極收集到陽極收集到Cl2 4.48 L(標準狀況標準狀況)時，被氧化的尿素為時，被氧化的尿素為4.0 g答案答案C電化學以氧化還原反應為前提，涉及的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液電化學以氧化還原反應為前提，涉及的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計的計算、相對原子質量和阿伏

15、加德羅常數(shù)測定的計算、根據(jù)電子的量求產(chǎn)物的量和根據(jù)算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算、根據(jù)電子的量求產(chǎn)物的量和根據(jù)產(chǎn)物的量求電子的量等的計算。不論哪類計算，均可概括為下列三種方法：產(chǎn)物的量求電子的量等的計算。不論哪類計算，均可概括為下列三種方法：(1)根據(jù)總反應式的計算。先寫出電極反應式，再寫出總反應式，然后根據(jù)總反應式根據(jù)總反應式的計算。先寫出電極反應式，再寫出總反應式，然后根據(jù)總反應式列比例式計算。列比例式計算。(2)守恒法計算。用于串聯(lián)電路，陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物等類型的計算其依據(jù)守恒法計算。用于串聯(lián)電路，陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物等類型的計算其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)守恒。

16、是電路中轉移的電子數(shù)守恒。(3)根據(jù)關系式計算：借得失電子守恒關系建立已知量與未知量直接的橋梁，建立計根據(jù)關系式計算：借得失電子守恒關系建立已知量與未知量直接的橋梁，建立計算所需的關系式。算所需的關系式。備考策略備考策略考向五金屬的腐蝕與防護考向五金屬的腐蝕與防護5.(2018浙江桐鄉(xiāng)一中高二下期中浙江桐鄉(xiāng)一中高二下期中)利用下圖裝置進行實驗，開始時，利用下圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()A.a管發(fā)生吸氧腐蝕，管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕管發(fā)生析氫腐蝕B.一段時間后，一段時間后，a

17、管液面高于管液面高于b管液面管液面C.a處溶液的處溶液的pH增大，增大，b處溶液的處溶液的pH減小減小D.a、b兩處具有相同的電極反應式：兩處具有相同的電極反應式：Fe2e=Fe2解析解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應為反應為左邊負極：左邊負極：Fe2e=Fe2正極：正極：O24e2H2O=4OH右邊負極：右邊負極：Fe2e=Fe2正極：正極：2H2e=H2a、b處的處的pH均增大，均增大，C錯誤。錯誤。答案答案C6.(2017課標全國課標全國，11)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流

18、的陰極保護法進支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，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。下列有關表述不正確行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是的是() A.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B.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C.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D.通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調整通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調整解析解析鋼管樁接電源的負極，

19、高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵高硅鑄鐵(陽極陽極)流向正極，從負極流向鋼管樁流向正極，從負極流向鋼管樁(陰極陰極)，A、B正確；正確；C項，題給信息項，題給信息高硅鑄鐵為高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。不損耗，錯誤。答案答案C一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕金屬腐蝕是金屬與周圍的氣體或液體物質發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。金金屬腐蝕是金屬與周圍的氣體或液體物質發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。 備考策略備考策略1.化學腐蝕化學腐蝕金屬跟接觸到的干燥氣體或非電解質液體金屬跟接觸到的干燥氣體或非電解質液體(如石油如石油)等直接發(fā)生化學反應而引起的腐等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕，這種腐蝕的速率