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【高分攻略】2025年高考化学大一轮复习学案--第23讲 电解池 金属的腐蚀与防护(讲义)(含解析)

日期:2026-04-04 科目:高中化学 类型:教案 来源:二一教育课件站
关键词:电极,溶液,放电,计算,电解质,离子
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中小学教育资源及组卷应用平台 1.电解定义 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.能量转化形式 电能转化为化学能。 3.电解池 (1)构成条件 ①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融盐)。 ③形成闭合回路。 (2)电极名称及电极反应式(如图) (3)电子和离子的移动方向 4.阴阳两极上放电顺序 阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极:阴极上放电的总是溶液中的阳离子,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,则仅是溶液中的阴离子放电,常见离子的放电顺序是 一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c(Fe2+)或c(Zn2+)≥c(H+),则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此阴极上的主要产物为Fe或Zn;但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。 1.做到“三看”,正确书写电极反应式 (1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe生成Fe2+)。 (2)二看介质,介质是否参与电极反应。 (3)三看电解质状态,若是熔融状态,则一般为金属的电冶炼。 2.电化学综合计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 【提醒】 在电化学计算中,还常利用Q=I·t和Q=n(e-)×NA×1.60×10-19 C来计算电路中通过的电量。 3.用惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 实例 电极反应特点 电解质 浓度 溶液pH 电解质溶 液复原 电解水型 NaOH溶液 阴极:4H++4e-2H2↑ 阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑ 增大 增大 加水 H2SO4溶液 增大 减小 加水 Na2SO4溶液 增大 不变 加水 电解电解质型 HCl溶液 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 减小 增大 通氯化氢 CuCl2溶液 减小 — 加氯化铜 放H2生碱型 NaCl溶液 阴极:H2O放H2生碱 阳极:电解质阴离子放电 生成新 电解质 增大 通氯化氢 放O2生酸型 CuSO4溶液 阴极:电解质阳离子放电 阳极:H2O放O2生酸 生成新 电解质 减小 加氧化铜 考向1 电解池工作原理 【典例1】(2024·全国·高三专题练习)下列有关电化学的说法正确的是 A.原电池的金属负极质量一定减小 B.待充电电池的负极应与电源正极相连 C.电解池的电解质溶液质量一定减小 D.原电池工作时在溶液中电流由负极到正极 【变式练1】(2024·河南·高三校联考开学考试)我国科学家采用双极膜实现连续合成氨,电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在电流作用下分别向两极迁移。 下列说法错误的是 A.催化电极a上的电势低于催化电极b B.工作一段时间后,右室中c(OH-)不变 C.生成氨气和氧气的质量比为17∶64 D.若使用铅酸蓄电池作电源,获得1molNH3时,铅酸蓄电池中有8molH2O生成 【变式练2】(2024·浙江·校联考二模)某兴趣小组通过钙热还原法制备金 ... ...

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