第3讲 电解池 金属的腐蚀与防护 【2019·备考】
最新考纲：1.理解电解池的工作原理，能写出简单电极反应式和电池反应方程式。2.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原理，能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
最新考情：电解原理的考查多在填空题中，主要考查电解池中两极反应式的书写，如2017年T16(4)、2014年T20(4)、2011年T20(4)，有时也在选择题某选项中出现，主要考查电解原理的应用。金属腐蚀与防护主要在选择题中某选项出现，如2017年、2015年、2013年、2012年均有涉及。预测2019年高考一是延续这种命题特点，二是关注电解原理在工业上运用的选择题。
考点一 电解原理 [知识梳理]
1.电解
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.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)电子和离子移动方向
①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。 ②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。 电子和离子移动方向图示
名师助学：正确理解电子不下水(电解质溶液)。 3.电解过程思维程序
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组。
名师助学：不要忘记水溶液中的H＋和OH－，不要把H＋、OH－误加到熔融电解质中。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
名师助学：①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。
②最常用的放电顺序：阳极：活性电极＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
[题组诊断]
电解原理
1.以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( ) A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体 C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH变小
解析 阳极上是I－放电生成I2，C项正确；阴极上H＋放电生成H2和OH－，故阴极附近溶液呈红色，阴极逸出气体，溶液的pH 变大，A、B项正确，D项错误。 答案 D
2.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO24－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO24－向正极迁移，正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol O2生成
解析 该装置为电解池，与电源正极相连的是阳极，阴离子向阳极迁移，OH－放电，产生H＋，SO24－向正极区迁移生成硫酸，溶液的pH减小，A错误；负极区发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，负极区溶液pH升高，钠离子移向负极区，与生成的OH－结合成NaOH，B正确，C错误；当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol O2生成，D错误。 答案 B
3.Cu2O是一种半导体材料，制取Cu2O的电解池如图，总反应为：2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑。下列说法不正确的是( )
A.铜电极发生氧化反应
B.铜电极接直流电源的负极 C.石墨电极上产生氢气
D.每生成1 mol Cu2O时，就有2 mol电子转移
解析 由总反应方程式可知，该反应是不自发进行的氧化还原反应，设计成电解池。铜作阳极，发生氧化反应，A正确，B错误；石墨为阴极，水中的H＋放电生成氢气，C项正确；由电子守恒可知D项正确。 答案 B 【归纳总结】
以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律
电解电解电解类型 电极反应特点 类别(实例) 对象 度 原 阴：4H＋＋4e－===2H2↑(或4H2O＋4e－===4OH－＋电解水型 2H2↑) 活泼金属的含氧酸阳：4OH－－4e－===2H2O＋盐(如Na2SO4、O2↑(或2H2O－4e－===4H＋KNO3) ＋O2↑) 无氧酸(如HCl)，除电解电解质电离出的阴、阳离子分电解别在两极放电 质型 酸盐(如CuCl2)， 放H2阴极：H2O放H2生碱 生碱阳极：电解质阴离子放电 型 盐(如NaCl) 水 解质 活泼金属的无氧酸质和新电增大 化氢 质 电解生成通氯不活泼金属的无氧电解减小 化铜 加氯HF外 质 电解减小 增大 化氢 通氯水 增大 不变 加水 强碱(如NaOH) 含氧酸(如H2SO4) 水 水 增大 增大 增大 减小 加水 加水 质浓pH 液复质溶