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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

  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)!開(kāi)學(xué)已經(jīng)不知不覺(jué)就過(guò)去一個(gè)多月了,大家經(jīng)歷兩次模擬診斷,也成長(zhǎng)了不少,那么現(xiàn)在不要過(guò)于驕傲,我們還是有進(jìn)步空間的,看看小編幫助大家整理的知識(shí)點(diǎn)吧~下面看看小編為大家準(zhǔn)備較新的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)內(nèi)容,希望對(duì)大家的進(jìn)步有所幫助。

 

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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。

 

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