第21讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
【考情分析】
1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 【核心素养分析】
变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，并运用电解原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：利用电解池装置，分析电解原理，建立解答电解池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。
科学态度与社会责任：肯定电解原理对社会发展的重大贫献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电解有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【重点知识梳理】 知识点一 电解的原理 1.电解和电解池
(1)电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2)电解池：电能转化为化学能的装置。 (3)电解池的构成
①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融电解质)。 ③形成闭合回路。 2.电解池的工作原理
(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)
电解
总反应式：CuCl2=====Cu＋Cl2↑ (2)电子和离子的移动方向
①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。 3.阴阳两极上放电顺序
(1)阴极：(与电极材料无关)。氧化性强的先放电，放电顺序：
(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。 若是惰性电极作阳极，放电顺序为
注意 ①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl>OH；阴极：Ag>Cu2>H。③电解水溶液时，K～Al3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律 4.用惰性电极电解电解质溶液的规律
类型 实例 含氧酸 H2SO4 强碱 电解水型 活泼金属的KNO3 含氧酸盐 NaOH －－
－
＋
＋
＋
＋
＋
电极反应特点或反应式 电解产物 溶液中的H和OH分别在阴阳两极放电： ＋－＋溶液pH变化 溶液复原 减小 增大 阴极：4H＋4e===2H2↑ H2 水 O2 不变 阳极： 4OH－4e===2H2O＋O2↑ －－无氧酸(氢电解氟酸除外) 电解不活泼金属质型 的无氧酸盐 放氢活泼金属的生碱无氧酸盐 型 放氧不活泼金属生酸的含氧酸盐 性 NaCl CuCl2 HCl 电解质电离的阴阳H2 Cl2 离子分别在两极放电： 阳极：2Cl－2e===Cl2↑ 阴极水电离的H＋－－增大 HCl Cu Cl2 CuCl2 阴极：H2 放电，阳极电解质电离阳极：Cl2 的阴离子放电 阳极水电离的OH放Ag阳极：－增大 HCl AgNO3 电，阴极电解质的阳离子放电 减小 O2 Ag2O
＋－阴极：Ag＋e===Ag 知识点二 电解原理的应用 1.氯碱工业
阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H＋2e===H2↑(还原反应) 总反应方程式：
电解
2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2.电镀与电解精炼
电镀 电解精炼铜 ＋
－
－
－
示意图 阳极 电极反应 阴极 电解质溶液的浓度变化 3.电冶金
电解冶炼 电极反应 阴极：2Na＋2e===2Na 总反应 电解2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ ＋－ Zn－2e===Zn2，Cu－2e===Cu2 Cu2＋2e===Cu CuSO4溶液的浓度变小 ＋－－＋－＋Cu－2e===Cu2 Cu2＋2e===Cu CuSO4溶液的浓度不变 ＋－－＋冶炼钠 阳极：2Cl－2e===Cl2↑ －－冶炼铝 阳极：6O2－12e===3O2↑ 阴极：4Al3＋12e===4Al 电解2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑ ＋－－－知识点三 金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。 2.金属腐蚀的类型
2021届高三高考化学一轮复习知识点第21讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护【含答案】
