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第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护
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。
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)
1
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>Cu>H。③电解水溶液时，K～Al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、
2
＋
3＋
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－
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2＋
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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pH变化 溶液复原 溶液中的H和OH＋－减小 增大 H2 水 O2 不变 分别在阴阳两极放电： 阴极：4H＋4e===2H2↑ 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 AgNO3 电 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放阴极：H2 电，阳极电解质电离的阳极：Cl2 阴离子放电 阳极水电离的OH放电，阴极电解质的阳离子放Ag阳极：减小 O2 ＋－－＋－－增大 HCl Cu Cl2 CuCl2 增大 HCl Ag2O 阴极：Ag＋e===Ag 【典例1】（河南新乡一中2019届模拟）用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是( )
A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2 B.KCl Na2SO4 CuSO4 C.CaCl2 KOH NaNO3 【答案】B
【解析】由电解电解质溶液的四种类型可知：
类型 放O2生酸型 化学物质 CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2 pH变化 降低
D.HCl HNO3 K2SO4
3
放H2生碱型 电解电解质型 KCl、CaCl2 CuCl2 HCl NaNO3、Na2SO4、K2SO4 升高 升高 不变 升高 降低 电解H2O型 KOH HNO3 【变式1】（江西金溪一中2019届模拟）用石墨作电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是( )
A.逸出气体的体积：A电极＜B电极
B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C.A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 【答案】D
【解析】SO4、OH移向B电极，在B电极OH放电，产生O2，B电极附近c(H)＞c(OH
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2－
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－
＋
)，石蕊溶液变红，Na、H移向A电极，在A电极H放电产生H2，A电极附近c(OH)＞c(H)，石蕊溶液变蓝，C项错误、D项正确；A电极产生的气体体积大于B电极，A项错误；两
＋＋＋－
＋
种气体均为无色无味的气体，B项错误。
知识点二 电解原理的应用 1.氯碱工业
4
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 ＋
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－
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 Cu－2e===Cu Cu＋2e===Cu CuSO4溶液的浓度不变 2＋－－2＋Zn－2e===Zn，Cu－2e===Cu Cu＋2e===Cu CuSO4溶液的浓度变小 2＋－－2＋－2＋冶炼钠 阳极：2Cl－2e===Cl2↑ －－冶炼铝 阳极：6O－12e===3O2↑ 2－－ 5
2020年高考化学一轮复习专题6.3电解池金属的腐蚀与防护(讲)(含解析)
