2026三维设计一轮总复习高中化学-第34讲　电解池　金属的腐蚀与防护.docxVIP

第34讲电解池金属的腐蚀与防护

课标要求

1.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，能设计简单的电解池。

2.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。

考点一电解原理

1.电解与电解池

2.电解原理

3.电极上阴、阳离子的放电顺序

（1）阳极放电规律

①活性电极（除Au、Pt以外的金属材料作电极）：电极材料失电子，生成金属阳离子。

②惰性电极（Pt、Au、石墨）：要依据阴离子的放电顺序加以判断。

阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。

S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。

（2）阴极产物的判断

直接根据阳离子放电顺序进行判断。

阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋（酸）＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋（水）＞Al3＋＞Mg2＋。

【注意】电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）阳极失去的电子经过直流电源，流向阴极。（×）

（2）电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。（√）

（3）电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。（√）

（4）用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu（OH）2可使电解质溶液恢复到电解前的情况。（×）

（5）电解盐酸和稀硫酸，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。（×）

（6）用Cu作电极电解CuSO4溶液的阳极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋。（×

一

电解原理

1.用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液的装置如图所示，两极均有气体生成，c电极附近产生可燃性气体，澄清石灰水无浑浊现象。下列说法正确的是（）

A.a为电源正极

B.c电极附近生成了CH4

C.电子的流动方向：c→溶液→d

D.反应后恢复到原温度，溶液pH不变

解析：D用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液，阳极是水电离出的OH－放电，电极反应式为4OH－－4e－2H2O＋O2↑，阴极是水电离出的H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，c电极附近产生可燃性气体，则c电极为阴极，d电极为阳极，a为电源负极，

2.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，另一电极逸出有刺激性气味气体

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

解析：D用惰性电极电解稀Na2SO4溶液，A电极为阴极，B电极为阳极。SO42－、OH－移向B电极，在B电极上OH－放电，产生O2，B电极附近c（H＋）＞c（OH－），石蕊溶液变红，Na＋、H＋移向A电极，在A电极上H＋放电产生H2，A电极附近c（OH－）＞c（H＋），石蕊溶液变蓝，产生H2和O2的体积之比为2∶1，A、B、C项错误

分析电解过程的思维流程

二

电极反应式的书写

3.在新型钴基电催化剂作用下，用石墨、铁作电极材料，可将CO2和水转化为甲酸。其反应原理如图所示，下列说法正确的是（）

A.石墨作阴极，铁作阳极

B.阳极的电极反应式：2O2－－4e－O2

C.阴极的电极反应式：CO2＋2e－＋2H＋

D.电解过程中阳极的质量肯定不变

解析：B电解反应中，若铁作阳极，铁会溶解，而该电解过程中，阳极上是O2－放电，所以用石墨、铁作电极材料，石墨作阳极，铁作阴极，在阴极上CO2转化为甲酸，发生还原反应，A错误；石墨作阳极，在阳极上O2－放电生成氧气，阳极的电极反应式：2O2－－4e－O2↑，B正确；在阴极上CO2转化为甲酸，发生还原反应，需要水参与反应，同时生成氧离子，氧离子移向阳极，在阳极放电生成氧气，生成甲酸的电极反应式：CO2＋H2O＋2e－HCOOH＋O2－，C错误；电解过程中阳极生成氧气，氧气可能与电极石墨反应，所以阳极的质量可能会减少，

4.按要求书写电极反应式和总反应方程式：

（1）用惰性电极电解MgCl2溶液

阳极反应式：2Cl－－2e－Cl2↑

阴极反应式：Mg2＋＋2H2O＋2e－H2↑＋Mg（OH）2↓

总反应离子方程式：Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg（OH）2↓＋Cl2↑＋H2