學案33電解池金屬的電化學腐蝕與防護

2023-01-10 16:54:05 字數 2428 閱讀 6953

[考綱要求] 1.了解電解池的工作原理,寫出電極反應和電池反應方程式。2.理解金屬發生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。

知識點一電解池、電解原理

1.電解原理

(1)電解:使________通過電解質溶液(或熔融的電解質)而在引起的過程。

(2)電解池(也叫電解槽):把____能轉化為________能的裝置。

(3)電極名稱與電極反應:

與電源正極相連的為________,發生________反應;

與電源負極相連的為________,發生________反應。

2.電解cucl2溶液(如右圖所示)

(1)陽極反應

(2)陰極反應

(3)總方程式

問題思考

1.電解質的電離和溶液的導電有什麼聯絡?

2.電解池的陰、陽極與電極材料有什麼關係?

知識點二電解原理的應用

1.電解飽和食鹽水

(1)電極反應

陽極反應式

(________反應)

陰極反應式

(________反應)

(2)總反應方程式:2nacl+2h2o2naoh+h2↑+cl2↑

離子反應方程式:2cl-+2h2o2oh-+h2↑+cl2↑

(3)應用:氯鹼工業制和________。

2.電鍍

右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖,據此回答下列問題:

(1)鍍件作____極,鍍層金屬銀作____極。

(2)電解質溶液是

(3)電極反應:

陽極陰極

(4)特點:____極溶解,____極沉積,電鍍液的濃度

3.電解精煉銅

(1)電極材料:陽極為________;陰極為________。

(2)電解質溶液:含cu2+的鹽溶液。

(3)電極反應:

陽極為陰極為

4.電冶金

利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬na、ca、mg、al等。

(1)冶煉鈉

2nacl(熔融) 2na+cl2↑

電極反應:

陽極陰極

(2)冶煉鋁

2al2o3(熔融) 4al+3o2↑

電極反應:

陽極陰極

問題思考

3.如何設計實驗驗證電解飽和食鹽水的各種產物?

4.電解過程中放h2生鹼型和放o2生酸型的實質是什麼?

5.用惰性電極電解,若要使電解後的溶液復原,應怎樣操作?

知識點三金屬的腐蝕和防護

1.金屬腐蝕的本質

金屬原子________變為________,金屬發生________。

2.金屬腐蝕的型別

(1)化學腐蝕與電化學腐蝕

(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕

以鋼鐵的腐蝕為例進行分析:

問題思考

6.鐵鏽是怎樣形成的?

3.金屬的防護

(1)電化學防護

①犧牲陰極的陽極保**—________原理

a比被保護金屬活潑的金屬;

b被保護的金屬裝置。

②外加電流的陰極保**—________原理

a被保護的金屬裝置;

b惰性金屬。

(2)改變金屬的內部結構,如製成合金、不鏽鋼等。

(3)加防護層,如在金屬表面噴油漆、塗油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。

一、電解池的電極及電極產物的判斷

1.如何分析電解池中的兩極變化?

2.如何判斷電解池的電極產物及書寫電極反應式和總反應式?

典例導悟1 將含有kcl、cucl2、na2so4三種物質的水溶液用鉑電極進行電解,且電解時間足夠長。有以下結論:

①溶液中幾乎沒有cl- ②電解質溶液為無色 ③最終溶液顯鹼性 ④k+、na+、so的濃度幾乎沒有變化

正確的是(設全部氣體從溶液**)(  )

a.①②③   b.僅③   c.①④   d.均正確

聽課記錄:

二、電解型別及有關計算

1.用惰性電極電解電解質溶液的型別如下表所示:

2.電解池中有關量的計算或判斷

電解池中有關量的計算或判斷主要包括以下方面:根據直流電源提供的電量求產物的量(析出固體的質量、產生氣體的體積等)、溶液的ph、相對原子質量或某元素的化合價、化學式等。解題依據是得失電子守恆。

典例導悟2 (1)用惰性電極電解400 ml一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變化),通電一段時間後,向所得的溶液中加入0.1 mol cuo後,使溶液恰好恢復到電解前的濃度和ph,電解過程中轉移的電子為________ mol。

(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol cu(oh)2後,使溶液恰好恢復到電解前的濃度和ph,電解過程中轉移的電子為________ mol。

(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol cu2(oh)2co3後,使溶液恰好恢復到電解前的濃度和ph(不考慮co2的溶解),電解過程中轉移的電子為________ mol。

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