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第四节 金属的电化学腐蚀与防护
一．电解原理知识梳理 1. 电解原理 使 通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两电解 极引起 的过程 阳极 和电源 相连的电极，发生 反应 电极名称 和电源 相连的电极，发阴极 生 . 电极材料 电子流向 惰性电极 Pt、Au、石墨 金属电极 除Pt、Au外的金属材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等) 电源活波 →导线→电解池 →电解池 →导线→电源 . 电解质溶液中阳离子移向 离子移动方向 电解质溶液中阴离子移向 阳极 离子放电顺序 阴极 应用 金属活泼电极> > > > >含氧酸根 Ag＋>Fe3＋> >H＋> > >Zn2＋ 电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝 2.电解原理的应用
（1）氯碱工业：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取 、 和 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。 (2）电镀
电镀时，镀件接电源 极，镀层金属接电源 极。溶液中必须含有一定浓度的 ，当通电时，阳极 。在阴极 。 (3）铜的电解精炼
电极材料：粗铜板与直流电源正极相连作 ，纯铜片与直流电源负极相连作 。
电解质溶液：用 作电解液。 反应原理：阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被 ，阴极Cu2＋被 ；其他Zn2＋、Fe2＋留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成 。
二．金属的腐蚀与防护 1．金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生 反应而引起损耗的现象。
2．金属腐蚀可以分为 和 。化学腐
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蚀是金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐
蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属跟 溶液接触时，因发生 反应而发生的腐蚀。
3．金属发生电化学腐蚀时，可分为 腐蚀和 腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为 ，而吸氧腐蚀的正极反应为 。
4.金属防护的措施有：(1)制成 ，(2)涂盖 ，(3)牺牲阳极
的阴极保护法—— ，(4)外加电流的阴极保护法—— 原理。
金属腐蚀快慢顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀
随堂练习
1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2.(2010·原创)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 ( ) A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 3. (2009·北京理综，6)下列叙述不正确的是( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
4.如下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关 的判断正确的是( )
A．a为负极、b为正极
B．a为阴极、b为阳极
C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 5.下列关于铜电极的叙述正确的是( ) A．铜锌原电池中铜是负极
B．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D．电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极
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6. (2010·试题调研，江苏南通3月)下列描述中，不符合生产实际的是( ) A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
7. (2010·试题调研，广东广州3月)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是( ) A．阳极上析出5.6 mL O2(标准状况) B．阴极上析出16 mg Cu
C．阴极上析出11.2 mL H2(标准状况) D．阳极和阴极质量都无变化 8、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,
电极反应式为：负极： ,正极： （2）若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极： ，正极： 。
9. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如右图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断
①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”)；
②A电极上的电极反应式为______________________________________， B电极上的电极反应式为______________________________________； ③检验A电极产物的方法是_______________________________________。 (2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则 ①A电极的材料是________，电极反应式为________； ②B电极的材料是________，电极反应式为________。
(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为________。
金属的电化学腐蚀与防护教案
