loading第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
【高考新动向】
考点梳理（三年12考 高考指数:★★★★） 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 【考纲全景透析】
一、电解原理
1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程． 2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置． 3．电解池的组成和工作原理（以电解CuCl2溶液为例）
总反应方程式：Cu+2Cl==== Cl2↑+ Cu
2+
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二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应：阳极2Cl－2e ==== Cl2↑
阴极 2H＋2e ==== H2↑
(2)总反应方程式：
电解
2NaCl+ 2H2O ====2NaOH+Cl2↑+H2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。 2．电镀铜或电解精炼铜 阳极 电极材料 电极反应 电镀（Fe上镀Cu） 铜 Cu-2e====Cu -2+＋
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－
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电解精炼铜 粗通（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质） Cu-2e====Cu Zn-2e====Zn Fe-2e====Fe -2+-2+-2+第1页（共29页）
Ni-2e====Ni 阴极 电极材料 电极反应 电解质溶液 铁 Cu+2e ==== Cu CuSO4溶液 2+--2+纯铜 注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。 3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)
⑴电极反应：阳极：2Cl—2e==Cl2↑ 阴极：2Na+2e==2Na
电解 ⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+ Cl2↑ ⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。
--+
-
三、金属的腐蚀与防护
1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 条件 特点 本质 金属被氧化的过程 相互关系 较活泼的金属被氧化的过程 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 化学腐蚀 金属与干燥气体或非电解质直接接触 无电流产生 -电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 有电流产生 n+金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne==M） 2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 条件 电极反应 析氢腐蚀 金属在较强的酸性溶液中 负极(Fe)：Fe－2e-＝Fe+ 2吸氧腐蚀 金属在中性或酸性很弱的溶液中 负极(Fe)：2Fe－4e-＝2Fe2+ 正极(C)：2H2O＋O2＋4e-＝4OH- 非常普遍，腐蚀速率一般较慢 正极(C)：2H+＋2e-＝H2↑ 发生情况 联系 3.金属的防护 相对较少，腐蚀速率一般较快 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主 (1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (2)电化学防护
①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理 正极：被保护的金属设备 。
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负极：比被保护的金属活泼的金属 。 ②外加电流的阴极保护 ——电解原理 阴极：被保护的金属设备 。 阳极：惰性电极 (3)添加缓蚀剂。
【热点难点全析】
※考点一 原电池、电解池、电镀池的比较
类型 本质 装置判断 电极判断
原电池
化学能转化为电能 无外加电源
负极：还原性较强的极或电子流出的极
正极：还原性较弱的极或电子流入的极
电极上的反应
（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应
（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子
极
（1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应
（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应
电子流向
负极→外电路→正极
电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极
电流方向
正极→外电路→负极
电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极
应用
铅蓄电池
电镀、精炼、冶金 极
阴极：与直流电源负极相连的电解池
电能转化为化学能 有外加电源
阳极：与直流电源正极相连的
【警示】(1)判断是原电池和电解池的关键是看是否有外加电源，有时并无外加电源，存在自发进行氧化还原反应的装置相当于电源，另一个装置则是电解池。
(2)二次电池的放电过程是原电池，充电过程是电解池。 第3页（共29页）
原电池的两极称为正、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。(原电池的正、负极在内电路中有时也分别称为阴极、阳极)电解池的两极称为阴、阳极，是由外接电源决定。
无论是原电池还是电解池，阳离子总是向阴极移动，阴离子总是向阳极移动。 1．电极产物的判断
阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＞Fe＞Cu＞H＞Pb＞Sn＞Fe＞Zn，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。
阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S＞ I＞Br＞Cl＞OH＞含氧酸根。
2．电极方程式、电解方程式的书写
书写电解反应的一般步骤是：以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
第一步：明确溶液中存在哪些离子
溶液中的阳离子：Cu、H，阴离子：OH、SO4。 第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序 阴极：Cu>H 阳极：OH>SO4
第三步：写电极反应式和总的电解方程式 阴极：2Cu＋4e===2Cu
阳极：4OH－4e===2H2O＋O2↑或2H2O－4e===O2↑＋4H
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2＋
2＋
电解2＋＋
使得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2Cu＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4H(离子方程式)或电解
2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
[注意] ①上述例子中的电极若换成铜棒，阳极电极反应式为：Cu－2e===Cu，阴极电极反应式不变。 ②电极反应式的书写要以实际放电的离子表示，但电解方程式的书写中，弱电解质要以分子式的形式书写。如本例中的阳极反应式可写为OH，但是电解总反应方程式则必须写为H2O。 【典例1】(2012·潍坊模拟)有关下列装置的叙述不正确的是( )
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2＋
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