电解池金属的电化学腐蚀与防护

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(2)反应原理

阳极 2Cl-2e=Cl2 ↑ （氧化反应）

+- 阴极 2H +2e=H2 ↑ （还原反应）

总： 2NaCl+2H2O ====2NaOH+H2↑+Cl2 ↑

（阴极） （阳极） 思考：阳离子交换膜的特性和作用？ 2．电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作____极，镀层金属银作____极。 (2)电解质溶液是________________ (3)电极反应：

阳极________________________阴极：________________________ (4)特点：___极溶解，____极沉积，电镀液的浓度_______ 3．电解精炼铜

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(1)电极材料：阳极为_______；阴极为______。 (2)电解质溶液：____________ (3)电极反应：

阳极：__________________________________；阴极：__________________________________。 4．电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶炼钠 ____________________________________ (2)冶炼铝 ____________________________________

二、课堂练习

1．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－4e===2H2O＋O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变

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C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁

2．工业废水中常含有一定量的Cr2O27，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是一种行之有

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效的除去铬的方法之一。该法用Fe作电极电解含Cr2O27的酸性废水，最终将铬转化为Cr(OH)3

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沉淀，达到净化目的。下列有关说法不正确的是( ) A．电解时选用Fe作阳极，石墨棒作阴极 B．阴极附近的沉淀只有Cr(OH)3

C．阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是

233 Cr2O27＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O

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＋

＋

＋

＋

D．消耗1 mol Cr2O27，将有336 g Fe消耗，因此要定期更换铁电极

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3．使用氯化钠作原料可以得到多种产品。

(1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L1 NaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状

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况)，则所得溶液的物质的量浓度是______________(忽略反应前后溶液体积的变化)。

(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是________。

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是____(用元素符号表示)，总的反应式是_______________________。

4．某小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 (1)该电解槽的阳极反应式为______________________。

此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。

(2)制得的氢氧化钾溶液从出口______(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。

(3)通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因________________________________。 (4)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的反应式为____________________________________________________________。 三、课后练习

1.下图有关电化学的示意图正确的是

A. B. C. D.

2．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。已知：①Ni2在弱酸性溶液

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中发生水解②氧化性：Ni2(高浓度)＞H＞Ni2(低浓度)

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＋

＋

下列说法不正确的是( )

A．碳棒上发生的电极反应：4OH－4e===O2↑＋2H2O

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B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少 C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

3．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下左图所示(电极材料为石墨)。

(1)图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。 (2)SO23放电的电极反应式为____________。

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(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________。

第3题图 第4题图

4．根据2CrO24＋2H

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＋

Cr2O27＋H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取

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Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的_____极，其电极反应式为_______________。

5．工业上处理含Cr2O7的酸性工业废水常用以下方法:①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答: （1）电解时的电极反应:

阳极___________________________________________， 阴极___________________________________________。 （2）Cr2O7转变成Cr3+的离子反应方程式:______________________________。 （3）电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎么产生的？

_______________________________________________________________ 。 （4）能否用Cu电极来代替Fe电极？______________（填“能”或“不能”），简述理由: _________________________________________________________。

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