電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識清單（新高考專用）（學(xué)生版）

知識清單19電解池金屬的腐蝕與防護(hù)

清單速覽

知識點01電解池的工作原理知識點02電解原理的應(yīng)用

知識點03金屬的腐蝕與防護(hù)

思維導(dǎo)圖

，電極名稱及反應(yīng)類型）

\電解原理）（電子流向.離子流向）

q電解池的構(gòu)成條件）

電解池的工作原理

［（陰.陽極產(chǎn)物判斷方法）

（電解規(guī)律）放電順序）~一（電極反應(yīng)式的書或

y濃度.PH變化及復(fù)原）

.—.（電極反應(yīng)和電解反應(yīng)）

J（產(chǎn)物的檢驗）

（電解飽和食鹽水）

、（電解產(chǎn)物）

電解裝置f）——

離子交換膜的作用

（工作麗

畫

電解池金屬的（陰極材料、陽極材料、電解液）

腐蝕與防護(hù)（電鍍池的構(gòu)成）

電解原理的應(yīng)用（特點）

（電極材料和電極反應(yīng)）

（陽極泥的形成）

（Na*Mg、At的冶煉）（電極反應(yīng)和總反應(yīng)）

金屬的腐蝕與防護(hù)

知識梳理

知識點01電解池的工作原理

梳理歸納

1.電解和電解池

(1)電解：使通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起反應(yīng)的過程。

(2)電解池：將能轉(zhuǎn)化為能的裝置(也稱電解槽)o

(3)電極名稱及反應(yīng)類型

陰極：與電源相連的電極，發(fā)生反應(yīng)；

陽極：與電源相連的電極，發(fā)生反應(yīng)。

(4)電解池的構(gòu)成條件

①電源；②兩個電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成o

2.電解池的工作原理

接通外界電源后，電子從電源的沿導(dǎo)線流入電解池的,然后電解質(zhì)溶液中的陰、陽

離子發(fā)生形成內(nèi)電路，電子再從電解池的流出，并沿導(dǎo)線流回電源的o

(1)與電源極相連的電極為陽極，陽極發(fā)生反應(yīng)；與電源極相連的電極為陰極,

陰極發(fā)生反應(yīng)。

(2)電子流向：負(fù)極一陰極、陽極—正極。

(3)離子的移動方向：陽離子向移動，陰離子向移動。

3.電解規(guī)律

(1)陽極產(chǎn)物的判斷

①活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽離子。

②惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。

陰離子的放電順序：

活潑電極＞$2-＞「＞B-＞C「＞OH-＞含氧酸根離子。

S2-、I-、BriCL放電，產(chǎn)物分別是；若OH-放電，則得到

(2)陰極產(chǎn)物的判斷

直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。

陽離子放電順序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H+（水）>AF+>Mg2+。

①若金屬陽離子（Fe3+除外）放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H+放電，則得到H2。

②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得（失）電子能力強(qiáng)的離子先放電。

（3）惰性電極電解電解質(zhì)溶液的產(chǎn)物判斷（圖示）

陰離子

-S2'

r

放周生堿型電解電解質(zhì)型

-

（如NaCl、MgBR）等Br（如CuCh,HCl等）

-cr

Fe2+H+陽離子

Na+Mg2+Zn2+OFTCu2+Fe3+Ag+

NO3

電解水型放。2生酸型

（如H2soi、NaOH、sot（如CuSC）4、AgNO3等）

Na2sO4等）

4.電解后電解質(zhì)溶液的復(fù)原

需加適量的某物質(zhì)，該物質(zhì)可以是陰極與陽極產(chǎn)物的化合物。例如惰性電極電解CuS04溶液，要恢

復(fù)原溶液的濃度，可向電解后的溶液中加入CuO,也可以加入CuCC>3,但不能力口入CU（OH）2,因為CU（OH）2

與生成的H2sO4反應(yīng)后使水量增加。使電解后的溶液恢復(fù)原狀的方法：先讓析出的產(chǎn)物（氣體或沉淀）恰好

完全反應(yīng)，再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如：

①NaCl溶液：通氣體（不能加鹽酸）；

②AgNC）3溶液：加固體（不能加AgOH）；

③CuCh溶液：加固體；

④KNC>3溶液：加;

⑤CuSC>4溶液：加或[不能加CwO、CU（OH）2、CU2（OH）2CO3]O

易錯辨析

（1）電解CuCb溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色（）

（2）電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程（）

（3）電解鹽酸、硫酸溶液等，H+放電，溶液的pH逐漸增大（）

電解

⑷用Cu作電極電解鹽酸可發(fā)生Cu+2H+^=Cu2++H2f（）

（5）電解池中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)不一定同時發(fā)生（）

（6）陽極失去的電子經(jīng)過直流電源，流向陰極（）

（7）電解池中的電解質(zhì)可能是熔融狀態(tài)或固體電解質(zhì)（）

（8）電解池中的陽極和直流電源中的負(fù)極均發(fā)生氧化反應(yīng)（）

（9）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2T能設(shè)計成電解池（）

(10)陽極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)()

(11)用惰性電極電解飽和食鹽水一段時間后，加入鹽酸可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)()

(12)電解池工作時電子從電源的負(fù)極流出，流入陰極通過溶液到陽極，然后從陽極流出，流回電源正極()

專項提升

一、電解池的工作原理

(1)如圖所示為一電解池裝置，A、B都是惰性電極，電解質(zhì)溶液c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，

同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酸試劑，試判斷：

?a電極是極(填“正”或"負(fù)”)，B電極是極(填“陰”或“陽”)極(填"A”或"B”)附

近酚酰試液顯紅色。

②A電極上的電極反應(yīng)式為,B電極上的電極反應(yīng)式為；

③檢驗A電極上產(chǎn)物的方法是o

(2)電解質(zhì)溶液通電時，一定會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？為什么？

二、電解規(guī)律及電極反應(yīng)式的書寫

1.用惰性電極電解不同類型電解質(zhì)溶液

(1)電解水型

電解質(zhì)溶

實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式復(fù)原方法

液濃度

陰極：_____________________________

陽極：_____________________________

H2SO4

總反應(yīng)式：

(2)電解電解質(zhì)型

電解質(zhì)溶液

實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式復(fù)原方法

濃度

陰極：_____________________________

HC1陽極：_____________________________

總反應(yīng)式：_____________________________

陰極：_____________________________

CuCl

2陽極：______________________

總反應(yīng)式：_____________________________

(3)電解質(zhì)和水均參與電解型

電解質(zhì)溶

實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式復(fù)原方法

液濃度

NaCk陽極：_____________________________

KC1（放H2陰極：_____________________________

生堿）總反應(yīng)式：__________________________________

陽極：_____________________________

CuS04(放

陰極：_____________________________

。2生酸)

總反應(yīng)式：__________________________________

2.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式:

(1)用惰性電極電解MgCb溶液

陽極反應(yīng)式：;陰極反應(yīng)式：;

總反應(yīng)離子方程式：。

(2)以鋁材為陽極，電解H2s04溶液，鋁材表面形成氧化膜

陽極反應(yīng)式：;陰極反應(yīng)式：;

總反應(yīng)方程式：。

(3)電解MnSC)4溶液可制備Mn02,其陽極的電極反應(yīng)式為。

(4)將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)

生如下反應(yīng)：S2-_2e-==S；(/J—l)S+S2-=Sn-o

電極H2電極

陽離子交換膜

①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：。

②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式為。

(5)鈾元素(Ce)是鐲系金屬中自然豐度最高的一種，常見有+3、+4兩種價態(tài)。霧霾中含有大量的污

染物N0,可以被含Ce4+的溶液吸收，生成N05、N(”(二者物質(zhì)的量之比為1：1)?？刹捎秒娊夥▽⑸鲜?/p>

吸收液中的NO5轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，同時再生成Ce4+,其原理如圖所示。

AJ=-E-

,二三

b三三

__

一質(zhì)子一換膜

①Ce4+從電解槽的(填字母)口流出，電極反應(yīng)式：

②寫出陰極的電極反應(yīng)式：.

知識點02電解原理的應(yīng)用

梳理歸納

1.氯堿工業(yè)

(1)電極反應(yīng)

陽極：(反應(yīng)類型：反應(yīng))；

陰極：(反應(yīng)類型：反應(yīng))。

檢驗陽極產(chǎn)物的方法是o電解時向食鹽水中滴加酚

酥，極附近溶液變紅，說明該電極附近產(chǎn)生的物質(zhì)為=

(2)電解方程式

化學(xué)方程式：;

離子方程式：O

(3)陽離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖

-B

①陽離子交換膜的作用

阻止進(jìn)入陽極室與Cb發(fā)生副反應(yīng)：；阻止陽極產(chǎn)生

的C12和陰極產(chǎn)生的氏混合發(fā)生爆炸。

②a、b、c、d加入或取出的物質(zhì)分別是、.

;X、Y分別為、o

2.電鍍

(1)電鍍的概念：利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他的加工工藝。

(2)電鍍的主要目：使金屬增強(qiáng)能力，增加表面硬度和美觀

(3)電鍍池的構(gòu)成

陽極：鍍層金屬彳］

：；3/陰極:待鍍的金屬制品

電鍍液：含有鍍層金屬離子的溶液

陽極：浸入電鍍液中與直流電源的正極相連作陽極；

陰極：與直流電源的負(fù)極相連作陰極；

電鍍液：含有離子的電解質(zhì)溶液；

特點：電鍍時，電解質(zhì)溶液的濃度；陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量；陽

極失電子總數(shù)和陰極得電子總數(shù)=

3.電冶金

(1)電解精煉銅

①電極材料：陽極為,陰極為O

②電解質(zhì)溶液：含Cu2+的鹽溶液。

③電極反應(yīng)式

陽極：;

陰極：O

④陽極泥的形成

粗銅中不活潑的雜質(zhì)(金屬活動性順序中位于銅之后的銀、金等)在陽極難以失去電子，當(dāng)陽極上的銅

失去電子變成離子之后，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積于電解槽的底部，成為陽極泥。

(2)利用電解熔融鹽(或氧化物)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

冶煉鎂

冶煉鋁

4.有關(guān)電解的計算

(1)計算原則

①陽極失去的電子數(shù)陰極得到的電子數(shù)。

②串聯(lián)電池中各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目O

③電源輸出的電子總數(shù)和電解池中各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目=

(2)計算方法

①得失電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路各極的電量相同等類型的計算。

②總反應(yīng)式計算：根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算。

③關(guān)系式計算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算所需的關(guān)系式。

以通過4mole-為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：

4

4e"?2c卜(Be、I2)?。2?2H2?2Cu?4Ag?

陽極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物

(式中M為金屬，〃為其離子的化合價數(shù)值)

易錯辨析

(1)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料()

(2)電解飽和食鹽水制堿時，用Fe作陰極可增強(qiáng)導(dǎo)電性()

(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水時，Na+通過交換膜移向陽極()

⑷電解飽和食鹽水制堿時，食鹽水中不能含有Ca2+、Mg2+等離子()

(5)在鍍件上電鍍銅時，鍍件應(yīng)連接電源的正極()

(6)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等()

(7)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2+)均保持不變()

(8)電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCb和AI2O3,也可以電解熔融的MgO和AlCb()

(9)用電解法冶煉活潑金屬時，不能電解相應(yīng)化合物的水溶液()

(10)若把Cu+H2sC)4=CuSO4+H2T設(shè)計成電解池，應(yīng)用Cu作陽極()

(11)用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCk作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H+>Zn2+,不可能在鐵上鍍鋅()

(12)氯堿工業(yè)中陽離子交換膜的作用是防止H2和Cl2混合爆炸，同時避免Ck和NaOH溶液作用生成NaClO

影響燒堿質(zhì)量()

電角至

(13)用惰性電極電解MgCb溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2C1-+2H2O=Cl2t+H2t+2OH-()

(14)粗銅電解精煉時，若電路中通過2moie\陽極減少64g()

(15)用銅作陽極、石墨作陰極電解CuCb溶液時，陽極電極反應(yīng)式為2C「一2e-=C12f()

(16)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等()

(17)電鍍過程中，溶液中離子濃度不變()

1.工業(yè)電解氧化鋁制取金屬鋁時，常加入冰晶石(Na3AlF6),其作用是o電解過程中還需不斷

補(bǔ)充陽極(石墨)，其原因是O

2.(1)如圖電解飽和食鹽水過程中，陽離子交換膜的作用為

(2)粗銅的電解精煉示意圖如圖所示。

①在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反

應(yīng)為?

②若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,則陽極的電極反應(yīng)為,粗銅中的

Au、Ag的存在形式和位置為,溶液中c(Cu2+)(填“變

大”“變小，喊“不變

3.電鍍是材料表面處理中不可或缺的一部分，解答下列問題：

(1)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是

(2)以鋁材為陽極，電解H2s。4溶液，鋁材表面形成氧化膜。

陽極反應(yīng)式：；陰極反應(yīng)式：;總反應(yīng)方

程式：o

(3)用有機(jī)陽離子、AbC17和A1C1了組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接

電源的極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為

若改用A1C%水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為

知識點03金屬的腐蝕與防護(hù)

梳理歸納

i.金屬的腐蝕

(1)金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生反應(yīng)。

(2)金屬腐蝕的類型

①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

金屬與接觸到的物質(zhì)______發(fā)生_______金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生_______反

條件

化學(xué)反應(yīng)應(yīng)

本質(zhì)

現(xiàn)象金屬被腐蝕_______金屬被腐蝕

區(qū)別_______電流產(chǎn)生_______電流產(chǎn)生

聯(lián)系電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重

②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

條件水膜酸性_______水膜酸性_______或_______

電極反負(fù)極

應(yīng)正極

總反應(yīng)式

聯(lián)系吸氧1將蝕更普遍

【特別提醒】鋼鐵暴露在潮濕空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵銹的形成過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH20(鐵銹)+(3-%)H20。

2.金屬電化學(xué)腐蝕規(guī)律

(1)對同一種金屬來說，在不同溶液中腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電

解質(zhì)溶液。

(2)活動性不同的兩金屬：活動性差別越大，活動性強(qiáng)的金屬腐蝕越=

(3)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越,且氧化劑的濃度越高，氧化性

越強(qiáng)，腐蝕越o

(4)對同一電解質(zhì)溶液來說。電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有

防護(hù)措施的腐蝕。

3.金屬的防護(hù)

(1)改變金屬材料的組成

在金屬中添加或可以制成性能優(yōu)異的=如普通鋼中加入銀、銘等制

成不銹鋼產(chǎn)品，鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性。

(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層

在金屬表面覆蓋保護(hù)層，將金屬制品與周圍物質(zhì)隔開是一種普遍采用的防護(hù)方法。如，在鋼

鐵制品的表面噴涂油漆、涂礦物性油脂、覆蓋搪瓷、塑料等；電鍍鋅、錫、銘、鎮(zhèn)等；利用化學(xué)方法、

離子注入法、表面滲鍍等方式在金屬表面形成穩(wěn)定的鈍化膜。

(3)電化學(xué)保護(hù)法

金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，總是作為原電池的金屬被腐蝕，作為的

金屬不被腐蝕，如果能使被保護(hù)的金屬成為，則該金屬就不易被腐蝕。

(1)犧牲陽極法

e-

原理：原電池原理，被保護(hù)的金屬作,活潑性更強(qiáng)的金屬作

應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊。

(2)外加電流法

原理：電解池原理，被保護(hù)的金屬作為,與電源的