2019北京高三二�？荚嚮瘜W(xué)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)

2019-04-13 12:22:53 　來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　2019北京高三二模診斷化學(xué)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)(一)

　　考點(diǎn)一　電解的原理

　　1.電解定義

　　在電流作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。

　　2.能量轉(zhuǎn)化形式

　　電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

　　3.電解池

　　(1)構(gòu)成條件

　�、儆信c電源相連的兩個(gè)電極。

　�、陔娊赓|(zhì)溶液(或熔融鹽)。

　�、坌纬砷]合回路。

　　(2)電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖)

　　(3)電子和離子移動(dòng)方向

　�、匐娮樱簭碾娫簇�(fù)極流向電解池的陰極;從電解池的陽(yáng)極流向電源的正極。

　�、陔x子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極;陰離子移向電解池的陽(yáng)極。

　　4.分析電解過(guò)程的思維程序

　　(1)首先判斷陰、陽(yáng)極，分析陽(yáng)極材料是惰性電極還是活潑電極。

　　(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽(yáng)兩組(不要忘記水溶液中的H+和OH-)。

　　(3)然后排出陰、陽(yáng)兩極的放電順序

　　陰極：陽(yáng)離子放電順序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>

　　Na+>Ca2+>K+。

　　陽(yáng)極：活潑電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)(二)

　　注意

　�、訇帢O不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電。②較常用、較重要的放電順序是：陽(yáng)極，Cl->OH-;陰極：Ag+>

　　Cu2+>H+。

　�、垭娊馑芤簳r(shí)，K+～Al3+不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。

　　(4)分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。

　　(5)較后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。深度思考

　　1.用分析電解過(guò)程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過(guò)程，并總結(jié)電解規(guī)律(用惰性電極電解)

　　電解質(zhì)(水溶液)電極方程式被電解的物質(zhì)總化學(xué)方程式或離子方程式電解質(zhì)濃度溶液pH電解質(zhì)溶液復(fù)原

　　含氧酸(如H2SO4)

　　陽(yáng)極：4OH--4e-===O2↑+2H2O

　　陰極：4H++4e-===2H2↑

　　水2H2O=====電解O2↑+2H2↑增大減小加H2O

　　強(qiáng)堿(如NaOH)

　　陽(yáng)極：4OH--4e-===O2↑+2H2O

　　陰極：4H++4e-===2H2↑

　　水2H2O=====電解O2↑+2H2↑增大增大加H2O

　　活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)

　　陽(yáng)極：4OH--4e-===O2↑+2H2O

　　陰極：4H++4e-===2H2↑

　　水2H2O=====電解O2↑+2H2↑增大不變加H2O

　　無(wú)氧酸(如HCl) ，除HF外

　　陽(yáng)極：2Cl--2e-===Cl2↑

　　陰極：2H++2e-===H2↑

　　酸2HCl=====電解Cl2↑+H2↑減小增大通入HCl氣體

　　不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外

　　陽(yáng)極：2Cl--2e-===Cl2↑

　　陰極：Cu2++2e-===Cu

　　鹽CuCl2=====電解Cu+Cl2↑減小加CuCl2

　　活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)

　　陽(yáng)極：2Cl--2e-===Cl2↑

　　陰極：2H++2e-===H2↑

　　水和鹽2Cl-+2H2O

　　=====電解Cl2↑+H2↑+2OH-生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體

　　不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)

　　陽(yáng)極：4OH--4e-===O2↑+2H2O

　　陰極：2Cu2++4e-===2Cu

　　水和鹽2Cu2++2H2O=====電解2Cu+O2↑+4H+生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO3

　　2.電解過(guò)程中放H2生堿型和放O2生酸型的實(shí)質(zhì)是什么?

　　答案

　　放H2生堿型的實(shí)質(zhì)是水電離出的H+放電，破壞了水的電離平衡，使OH-濃度增大，放O2生酸型的實(shí)質(zhì)是水電離出的OH-放電，破壞了水的電離平衡，使H+濃度增大。

　　3.(1)上表中要使電解后的NaCl溶液復(fù)原，滴加鹽酸可以嗎?

　　(2)上表中要使電解后的CuSO4溶液復(fù)原，加入Cu(OH)2固體可以嗎?

　　答案　電解質(zhì)溶液的復(fù)原應(yīng)遵循“從溶液中析出什么補(bǔ)什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應(yīng)按比例補(bǔ)入哪些原子。

　　(1)電解NaCl溶液時(shí)析出的是等物質(zhì)的量的Cl2和H2，所以應(yīng)通入氯化氫氣體，加入鹽酸會(huì)引入過(guò)多的水。

　　(2)同理，使CuSO4溶液復(fù)原應(yīng)加入CuO，而加入Cu(OH)2也會(huì)使溶液的濃度降低。

　　4.在框圖推斷中若出現(xiàn)“A+H2O=====電解B+C+D”的模式，則A一般可能為什么物質(zhì)?

　　答案　CuSO4、NaCl(KCl)或AgNO3，要視其他條件而定。

　　2019北京高三二模診斷化學(xué)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)(三)

　　1.電解方程式的書寫步驟

　　以寫出用石墨作電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式為例。

　　先進(jìn)步：明確溶液中存在哪些離子。

　　陽(yáng)離子：Cu2+、H+;

　　陰離子：OH-、SO2-4。

　　第二步：判斷陰陽(yáng)兩極附近離子種類及離子放電順序。

　　陰極：Cu2+>H+;

　　陽(yáng)極：OH->SO2-4。

　　第三步：寫電極反應(yīng)式和總的電解方程式。

　　陰極：2Cu2++4e-===2Cu;

　　陽(yáng)極：2H2O-4e-===O2↑+4H+。

　　根據(jù)得失電子數(shù)相等，兩極反應(yīng)式相加得總方程式：2CuSO4+2H2O=====電解2Cu+O2↑+2H2SO4。

　　2.規(guī)避電解池中方程式書寫的3個(gè)易失分點(diǎn)

　　(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。

　　(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且注明條件“電解”。

　　(3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H+、OH-之后的離子一般不參與放電。

　　　　　　　2019北京高三二模診斷化學(xué)沉淀的溶解

　　　　　　　2019北京高三二模診斷化學(xué)溶度積的

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