2022年第八章优秀教案39电解池金属的电化学腐蚀与防护 .pdf
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1、个人收集整理仅供参考学习1 / 21 学案 39电解池金属地电化学腐蚀与防护考纲要求 1.了解电解池地工作原理,写出电极反应和电池反应方程式.2.理解金属发生电化学腐蚀地原因、金属腐蚀地危害、防止金属腐蚀地措施. 知识点一电解池、电解原理1电解原理(1)电解:使 _通过电解质溶液(或熔融地电解质)而在 _引起_ 地过程 . (2)电解池 (也叫电解槽 ):把 _能转化为 _能地装置 . (3)电极名称与电极反应:与电源正极相连地为_,发生 _反应;与电源负极相连地为_,发生 _反应 . 2电解 CuCl2溶液 (如右图所示 ) (1)阳极反应:_(2)阴极反应:_(3)总方程式:精选学习资料
2、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习2 / 21 _问题思考1电解质地电离和溶液地导电有什么联系?2电解池地阴、阳极与电极材料有什么关系?知识点二电解原理地应用1电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式:_(_反应 ) 阴极反应式:_(_反应 ) (2)总反应方程式:2NaCl2H2O=电解2NaOH H2 Cl2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习3 / 21 离子反应方程式:2Cl2H2O=电解2OHH2
3、 Cl2(3)应用:氯碱工业制_、 _和_. 2电镀右图为金属表面镀银地工作示意图,据此回答下列问题:(1)镀件作 _极,镀层金属银作_极. (2)电解质溶液是_.(3)电极反应:阳极:_ ;阴极:_.(4)特点: _极溶解, _极沉积,电镀液地浓度_.3电解精炼铜(1)电极材料:阳极为_;阴极为 _. (2)电解质溶液:含Cu2地盐溶液 . (3)电极反应:阳极为_ ;阴极为_.4电冶金利用电解熔融盐地方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg 、Al 等. (1)冶炼钠2NaCl( 熔融 )=电解2NaCl2电极反应:阳极:_ ,阴极:_.(2)冶炼铝2Al2O3(熔融 )=电解4Al3O2电极反
4、应:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习4 / 21 阳极:_ ,阴极:_.问题思考3如何设计实验验证电解饱和食盐水地各种产物?4电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型地实质是什么?5用惰性电极电解,若要使电解后地溶液复原,应怎样操作?知识点三金属地腐蚀和防护1金属腐蚀地本质金属原子 _变为 _,金属发生 _. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习5 / 21 2金属腐蚀地类型(1)化学腐蚀与电
5、化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟 _接触不纯金属或合金跟_接触现象_电流产生_电流产生本质金属被 _ 较活泼金属被_ 联系两者往往同时发生,_腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁地腐蚀为例进行分析:析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极正极总反应式联系_更普遍问题思考精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习6 / 21 6铁锈是怎样形成地?3金属地防护(1)电化学防护牺牲阴极地阳极保护法_原理a_:比被保护金属活泼地金属;b_:被保护地金属设备. 外加电流地阴极保护法_原理a_:被保护地金属设备
6、;b_:惰性金属 . (2)改变金属地内部结构,如制成合金、不锈钢等. (3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法. 一、电解池地电极及电极产物地判断1如何分析电解池中地两极变化?2如何判断电解池地电极产物及书写电极反应式和总反应式?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习7 / 21 典例导悟1将含有KCl 、CuCl2、Na2SO4三种物质地水溶液用铂电极进行电解,且电解时间足够长.有以下结论:溶液中几乎没有Cl电解质溶液为无色最终溶液显碱性K、Na、SO24地浓度
7、几乎没有变化正确地是 (设全部气体从溶液中出)() A B仅 C D均正确听课记录:二、电解类型及有关计算1用惰性电极电解电解质溶液地类型如下表所示:类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH 电解质溶液复原电解水型阴: 4H4e=2H2阳: 4OH4e=2H2OO2NaOH H2SO4Na2SO4电解电解质型电解质电离出地阴、阳离子分别在HClCuCl2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习8 / 21 两极放电放 H2生碱型阴极: H2O放 H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl 放 O2生
8、酸型阴极:电解质阳离子放电阳极: H2O放 O2生酸CuSO42.电解池中有关量地计算或判断电解池中有关量地计算或判断主要包括以下方面:根据直流电源提供地电量求产物地量(析出固体地质量、产生气体地体积等)、溶液地pH、相对原子质量或某元素地化合价、化学式等 .解题依据是得失电子守恒.典例导悟2(1)用惰性电极电解400mL 一定浓度地硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积地变化),通电一段时间后,向所得地溶液中加入0.1molCuO后 , 使 溶 液 恰 好 恢 复 到 电 解 前 地 浓 度 和pH, 电 解 过 程 中 转 移 地 电 子 为_mol.(2) 如果向所得地溶液中加入0.1mo
9、lCu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前地浓度和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习9 / 21 pH,电解过程中转移地电子为_mol.(3)如果向所得地溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前地浓度和 pH(不考虑 CO2地溶解 ),电解过程中转移地电子为_mol.3比较金属腐蚀快慢判断金属腐蚀快慢地规律(1)电解池原理引起地腐蚀_引起地腐蚀 _腐蚀 有防护措施地腐蚀. (2)对同一种金属来说,腐蚀地快慢:强电解质溶液弱电解质溶液 非电解质溶液. (3)活泼性
10、不同地两金属,活泼性差别越大,活泼性强地金属腐蚀越_. (4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度_ ,腐蚀越快 . 典例导悟3下面各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢地顺序是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习10 / 21 A B C D 题组一电解原理及其应用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习11 / 21 1(2011 上海, 16)用电解法提取氯化铜废液中地铜,方案
11、正确地是() A用铜片连接电源地正极,另一电极用铂片B用碳棒连接电源地正极,另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星地木条检验阳极产物2(2010 海南, 9 改编 )利用电解法可将含有Fe、Zn、 Ag、Pt 等杂质地粗铜提纯,下列叙述正确地是()A电解时以精铜作阳极B电解时阴极发生氧化反应C粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu2e=Cu2D电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt 等金属地阳极泥3.(2010全国理综 ,29) 右图是一个用铂丝作电极,电解稀地MgSO4溶液地装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色.(指示剂地pH 变色范围: 6.88.0,酸色 红色,碱色
12、 黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化地叙述正确地是_(填编号 );A 管溶液由红变黄B 管溶液由红变黄A 管溶液不变色B 管溶液不变色(2)写出 A 管中发生反应地反应式:_ ;(3)写出 B 管中发生反应地反应式:_ ;(4)检验 a 管中气体地方法是_ ;(5)检验 b 管中气体地方法是_ ;(6) 电 解 一 段 时 间 后 , 切 断 电 源 , 将 电 解 液 倒 入 烧 杯 内 观 察 到 地 现 象 是_.题组二金属地电化学腐蚀和防护4(2011 北京理综, 8)结合下图判断,下列叙述正确地是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名
13、师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习12 / 21 A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀5(2011 山东理综, 15)以 KCl 和 ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确地是 ()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池地充电过程B因部分电能转化为热能,电镀时通过地电量与锌地析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用6(2011 浙江理综, 1
14、0)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁地铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖地圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如右图所示.导致该现象地主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少.下列说法正确地是()A液滴中地Cl由 a 区向 b区迁移B液滴边缘是正极区,发生地电极反应为O22H2O4e=4OHC液滴下地Fe 因发生还原反应而被腐蚀,生成地Fe2由 a 区向 b 区迁移,与b 区地OH形成 Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习13
15、 / 21 D若改用嵌有一铜螺丝钉地铁板,在铜铁接触处滴加NaCl 溶液,则负极发生地电极反应为 Cu2e=Cu27(2010 北京理综, 6)下列有关钢铁腐蚀与防护地说法正确地是() A钢管与电源正极连接,钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe3e=Fe3题号1 2 4 5 6 7 答案题组三电解地规律及有关计算8 (2009 全国理综 ,28) 下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%地 NaOH 溶液、足量地CuSO4溶液和100g10.00%地 K2SO4溶液,电极均
16、为石墨电极 .(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4质量分数为10.47%,乙中c 电极质量增加 .据此回答问题:电源地N 端为 _极;电极 b 上发生地电极反应为_ ;列式计算电极b上生成地气体在标准状况下地体积. 电极 c 地质量变化是_g;电解前后各溶液地酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液_ ;乙溶液_ ;丙溶液_ ;(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习14 / 21 题组一电解原理及其应用1(2011
17、 大同质检 )如图 a、b、c、d 均为石墨电极,通电进行电解(电解液足量 ).下列说法正确地是 ()A甲中 a地电极反应式为4OH4e=O2 2H2O B电解时向乙中滴入酚酞溶液,c 电极附近变红C向乙中加入适量盐酸,溶液组成可以恢复D当 b 极有 64gCu 析出时, c 电极产生2g 气体题组二电解地规律及有关计算2500mLNaNO3和 Cu(NO3)2地混合溶液中c(NO3)6mol L1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到气体22.4L( 标准状况下 ),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确地是()A原混合溶液中c(Na)6mol L1B电解后溶液中c
18、(H)4mol L1C上述电解过程中共转移8mol 电子D电解后得到地Cu 地物质地量为2mol 3用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCu(OH)2后,恰好使溶液恢复到电解前地浓度.则电解过程中转移地电子地物质地量为()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习15 / 21 A0.4molB0.5mol C0.6molD 0.8mol 题组三金属地电化学腐蚀与防护4铜板上铁铆钉处地吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确地是 () A正极地电极反应式为:2H
19、2e=H2B此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2 2H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程中电子从Fe移向 Cu 题号1 2 3 4 答案5. 如图水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察. (1)若试管内液面上升,则原溶液呈_性,发生 _腐蚀,电极反应:负极:_ ;正极:_.(2) 若试管内液面下降,则原溶液呈_性,发生_腐蚀,电极反应:负精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 21 页个人收集整理仅供参考学习16 / 21 极: _ ;正极:_.题组四实验探究6下列四种装置中,盛200mL0.005mol
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- 2022年第八章优秀教案39电解池金属的电化学腐蚀与防护 2022 第八 优秀 教案 39 电解池 金属 电化学 腐蚀 防护
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