高考化学一轮复习-电解池、金属的腐蚀与防护（复习讲义）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-电解池、金属的腐蚀与防护（复习讲义）（全国通用）（解析版），共32页。
02 \l "_Tc20779" 体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc20779 \h 3
03 \l "_Tc6741" 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc6741 \h 4
\l "_Tc13573" 考点一 电解原理及应用 PAGEREF _Tc13573 \h 4
\l "_Tc12955" 知识点1 电解和电解池 PAGEREF _Tc12955 \h 4
\l "_Tc89" 知识点2 电解池的工作原理 PAGEREF _Tc89 \h 5
\l "_Tc30031" 知识点3 惰性电极电解规律 PAGEREF _Tc30031 \h 6
\l "_Tc9939" 知识点4 氯碱工业 PAGEREF _Tc9939 \h 7
\l "_Tc8260" 知识点5 电镀铜与电解精炼铜 PAGEREF _Tc8260 \h 8
\l "_Tc3175" 知识点6 电冶金 PAGEREF _Tc3175 \h 9
\l "_Tc30537" 考向1 考查电解的原理 PAGEREF _Tc30537 \h 10
思维建模 分析电解过程的思维流程
\l "_Tc16045" 考向2 考查电解原理应用 PAGEREF _Tc16045 \h 12
思维建模 阴、阳极的判断方法
\l "_Tc20116" 考向3 考查电解法制备物质 PAGEREF _Tc20116 \h 14
思维建模 电解池电极反应式的书写步骤
\l "_Tc12823" 考点二 金属的腐蚀与防护 PAGEREF _Tc12823 \h 16
\l "_Tc15767" 知识点1 金属腐蚀 PAGEREF _Tc15767 \h 16
\l "_Tc27121" 知识点2 金属的防护 PAGEREF _Tc27121 \h 17
\l "_Tc25991" 考向1 考查金属腐蚀的原理与探究 PAGEREF _Tc25991 \h 18
思维建模 电化学腐蚀的规律
\l "_Tc26954" 考向2 考查金属的防护 PAGEREF _Tc26954 \h 20
思维建模 金属防护的方法
04 \l "_Tc20766" 真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc20766 \h 21

考点一 电解原理及应用
知识点1 电解和电解池
1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2.电解池：将电能转化为化学能的装置。
3.电解池的构成
①有与直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
知识点2 电解池的工作原理
1.构建电解池模型(电解CuCl2溶液为例)
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑
2.电解过程的三个流向
①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极；
②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。
③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。
3.电极产物判断
(1)阳极产物的判断
①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞F-。
S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。
①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。
4.电极反应式、电解方程式的书写
(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，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序：
阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞（后为熔融体放电顺序）Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。
阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。
(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，并注明“电解”条件。
得分速记
①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。
②阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。
③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
④书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
⑤电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。
⑥要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。
⑦电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。
⑧电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。
5.阴、阳极的判断方法
(1)根据外接电源:正极接阳极，负极接阴极。
(2)根据电流方向:从阴极流出，从阳极流入。
(3)根据电子流向:从阳极流出，从阴极流入。
(4)根据离子移向:阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
(5)根据电极产物:阳极——电极溶解、逸出O2(或阳极区酸性增强)或Cl2;阴极——析出金属、逸出H2(或阴极区碱性增强)。
(6)根据反应类型:阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
知识点3 惰性电极电解规律
1.电解溶剂水型
2.电解溶质型
3.电解溶质和溶剂水型，生成H2和碱（析氢生碱型）：
4.电解溶质和溶剂水型，生成O2和酸（放氧生酸型）
知识点4 氯碱工业
1.离子交换膜电解槽
2.氯碱工业制烧碱、氢气和氯气图解
得分速记
粗食盐水中的Ca2＋、Mg2＋、SO42-在电解时会生成沉淀堵塞离子交换膜而达不到电解的目的。精制时可通过依次加入BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液过滤，最后再加适量盐酸的方法除去粗盐中的杂质离子。
知识点5 电镀铜与电解精炼铜
1.电镀与电解精炼
得分速记
(1)电镀过程中，溶液中离子浓度不变；
(2)电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)，在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。
2.电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解槽底部形成阳极泥。
得分速记
①在CuSO4溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮。
②向CuSO4溶液中边搅拌边滴加浓氨水，至溶液变为深蓝色铜氨溶液，此时放入洗净的新铁钉，几秒钟后取出，没有铜析出，表明所配溶液中溶质的浓度适宜。
知识点6 电冶金
得分速记
(1)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；
(2)电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电；为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。
(3)冰晶石的作用:作助熔剂，节能。
考向1 考查电解的原理
例1 （2025·北京通州·三模）电解溶液得到，是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法不正确的是
A．电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区
B．图中a代表
C．回路中通过1ml电子，产生的小于0.5ml
D．氧化成的电极反应式为
【答案】A
【分析】由装置图可知，左侧电极连电源正极（阳极），右侧电极连电源负极（阴极），质子交换膜分隔两侧电解液，仅允许透过。阳极发生氧化反应，失电子生成，电极反应可表示，透过质子交换膜向阴极移动。阴极发生还原反应，得电子生成，电极反应为，这就是流出液b中少量气泡（）的来源。
【解析】A．该装置为质子交换膜，只允许通过，不能透过，所以阴区的不会迁移到阳极区，故A错误；B．阴极发生还原反应，得电子生成，所以图中a代表，故B正确；C．阳极反应为，理论上回路中通过1ml电子，产生0.5ml，但由于电解过程中可能有副反应等，实际产生的小于0.5ml，故C正确；D．阳极上氧化成，电极反应式为，故D正确；故选A。
【变式训练1·变载体】（2025·河南·模拟预测）某课外小组同学为探究氨氮废水的处理方法，以0.005ml/L(NH4)2SO4溶液模拟氨氮废水，设计了以下实验
有关叙述正确的是
A．实验1由于氨氮浓度未显著变化，装置未发生电解反应
B．实验2中的氨氮浓度降低是由于生成的氯气氧化了NH
C．氨氮浓度降低时溶液酸性减弱
D．湿润有色布条褪色是由于Cl2的漂白性
【答案】B
【解析】A．实验1虽然氨氮浓度未显著变化，但有电解质溶液，所以电解了水，A错误；B．实验2阳极产生使有色布条褪色的气体，为氯气，同时测得氨氮浓度降低，说明氯气和NH发生了反应，B正确；C．电解生成氯气的同时阴极H+放电，而氯气与NH反应生成H+，2NH+3Cl2=N2+6Cl-+8H+，消耗3ml氯气，生成8ml氢离子，而生成3ml氯气的同时有3ml氢气生成，即同时消耗了6mlH+，最终还能剩余2ml氢离子，溶液酸性增强，C错误；D．湿润有色布条褪色是由于Cl2与水生成HClO的漂白性，氯气并没有漂白性，D错误；综上所述答案为B。
【变式训练2·变考法】（2025·河北衡水·一模）富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下：
①启动电源1，所在腔室的进入结构而形成。
②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2.
关于该电化学系统的说法正确的是
A．启动电源1时，电极1为阴极
B．启动至关闭电源1，若转化的与生成的之比为，可得中的
C．启动电源2时电极反应式为
D．电化学系统降低了腔室2中LiOH的浓度
【答案】B
【分析】由①可知，启动电源1，所在腔室的Li+进入结构而形成，可知中Mn元素的化合价降低，为阴极，电极反应式为，电极1为阳极，连接电源正极；②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，可知，电极2为阴极，电极反应式为：；阳极的电极反应式为：，以此分析解题。
【解析】A．由分析可知，室Ⅰ中电极Ⅰ连接电源Ⅰ的正极，作阳极，发生氧化反应，故A错误；B．根据分析可知，启动至关闭电源1，转化的n()与生成的n()之比为20：3，设生成的氧气为3ml，转移电子为12ml，根据阳极的电极反应式：，结合电子守恒，可知2ml生成时转移1.2ml电子，可得中的x=1.2，故B正确；C．启动电源2时，电极是阳极，电极反应式为：，故C错误；D．由分析可知，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，电极2为阴极，电极反应式为：；提高了腔室2中的浓度，故D错误；故答案选B。
【变式训练3·】【日常生活与学科知识结合】（2025·陕西宝鸡·二模）微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械的消毒。一种制备微酸性次氯酸水的电解设备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极a与直流电源的负极相连
B．阳极室的总反应可表示为
C．膜b为阴离子交换膜
D．理论上每转移2ml e-时阴极室增重46g
【答案】B
【分析】由图可知，左室的电解质是水，制备的产品是微酸性次氯酸水，说明氯离子向左室迁移，故电极a为阳极，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，后发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO，电极b为阴极，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，据此作答。
【解析】A．由分析可知，a是阳极，与直流电源的正极相连，A错误；B．由分析可知，M为阳极，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，后发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO，总反应为，B正确；C．由分析可知，氯离子向左室迁移，a离子交换膜为阴离子交换膜，钠离子向右室迁移，b离子交换膜为阳离子交换膜，C错误；D．每转移2mle-，电极b生成1ml氢气，右室质量减小2g，同时有2ml钠离子向右室迁移，右室增重46g，净增加44g，D错误；故答案为：B。
思维建模 分析电解过程的思维流程
考向2 考查电解原理应用
例2 （2025·山东滨州·二模）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法正确的是
A．①中气体减少仅是由于溶液中减小
B．向阴极附近溶液滴加溶液来检验①中的
C．②中随阴极析出Cu，推测溶液减小，平衡逆向移动
D．对比①②可知，适当降低，电镀效果更好
【答案】D
【解析】A．随着反应的进行，一段时间后溶液中的c(H+)减小，同时阴极发生电极反应：，生成的Cu覆盖在阴极铁制镀件表面，阻碍了H+与铁的接触，故气体减少，A错误；B．检验用溶液，B错误；C．当阴极有Cu析出时，阴极电极反应：，阳极电极反应：，又因为②中电解液中无Fe元素，根据得失电子守恒，溶液中不变，C错误；D．①中的相对较大，H+和都在阴极放电，产生氢气且镀层不够致密，②中与氨水形成配合物，适当降低了，使得Cu缓慢析出，形成更致密的镀层，故适当降低，电镀效果更好，D正确；故答案选D。
【变式训练1·变载体】（2025·湖北武汉·二模）我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。
质子交换膜
下列说法错误的是
A．该装置实现了光能电能化学能的转化
B．阳极区的总反应为
C．质子交换膜不能换为阳离子交换膜
D．每产生，阴极区溶液质量会减小
【答案】D
【分析】由图可知，装置为电解池装置，光能通过光伏电池转化为电能提供电力，a极亚铁离子失去电子被氧化，为阳极，则b为阴极，V3+得到电子被还原为V2+，使得电能转化为化学能；
【解析】A．由分析，该装置实现了光能电能化学能的转化，A正确；B．由分析，阳极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，然后硫化氢和铁离子发生氧化还原生成硫单质和亚铁离子、氢离子，总反应为硫化氢失去电子生成硫单质和氢离子：，B正确；C．为防止Fe3+、Fe2+向阴极移动而发生副反应，则质子交换膜不能换为阳离子交换膜，C正确；D．结合，每产生（为1ml），电路中转移2ml电子，会有2ml氢离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减小，D错误；故选D。
【变式训练2·变考法】（2025·湖北武汉·二模）羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A．M极电极反应式：
B．电极电势：N>M
C．每处理甲醛，理论上有0.8mlH+透过膜b
D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为7∶6
【答案】D
【分析】由图可知，M电极通入O2，发生反应生成自由基•OH，反应式为：O2+2e-+2H+=2•OH，M作阴极，N为阳极，以此解答。
【解析】A．M电极通入O2，发生反应生成自由基•OH，反应式为：O2+2e-+2H+=2•OH，M作阴极，故A正确；B．由上述分析可知，M作阴极，N为阳极，故电极电势：N>M，故B正确；C．甲醛与•OH反应生成CO2的反应：HCHO-4e-+4OH-+•OH=CO2+4H2O，6.0 g甲醛为0.2ml，有0.8ml H+透过膜b，故C正确；D．根据氧化还原反应规律，1ml甲醛生成CO2转移4mle-，1ml苯酚生成CO2转移28ml e-，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为6：7，故D错误；答案选D。
【变式训练3·】【工业生产与学科知识结合】（2025·北京大兴·三模）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
A．电极A接电源正极，发生氧化反应
B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液
C．电极B的电极反应式为：
D．与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压，减少能耗
【答案】C
【分析】在电极A上，氯离子放电生成氯气，发生氧化反应，为阳极；电极B上氧气放电生成氢氧根离子，发生还原反应，为阴极；钠离子从阳极区向阴极区移动，离子交换膜为阳离子交换膜，据此解答；
【解析】A．由分析知，电极A为阳极，接电源正极，发生氧化反应，A正确；B．由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子移向右室，氧气放电生成氢氧根离子，获得浓度较高的NaOH溶液，B正确；C．电极B上的氧气放电生成氢氧根离子，电极反应式为：，C错误；D．与传统的电解饱和食盐水对比，氧气更容易在阴极放电，从而能降低电解电压，减少能耗，D正确；故选C。
思维建模 阴、阳极的判断方法
考向3 考查电解法制备物质
例3 （2025·贵州·模拟预测）能提高汽油的辛烷值，可电解合成，原理示意图如图所示。下列说法不正确的是
A．电极的反应式为
B．总反应化学方程式为
C．该反应的催化剂为
D．外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为
【答案】D
【分析】由图知，电极上转化为，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为；电极A为和得到电子生成、和，电极反应式为，据此回答问题。
【解析】A．由分析可知，电极A为和得到电子生成、和，电极反应式为，A正确；B．由图可知，和反应得到，因此总反应方程式为，B正确；C．与反应生成和，与、和反应生成和，在反应过程中的质量和化学性质不变，因此该反应的催化剂为，C正确；D．由图可知生成时，转化为，元素化合价降低2价，转移电子，所以外电路转移电子时，理论上生成的物质的量为，D错误；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·湖南·模拟预测）碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化共还原与制备乙酰胺是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。
下列说法错误的是
A．离子交换膜为阴离子交换膜
B．M极存在电极反应：
C．理论上，N极收集到气体2.24L(标准状况下)，M极可制得乙酰胺的质量为5.9g
D．与为制备乙酰胺的中间产物
【答案】C
【分析】在碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化还原生成，同时也被还原为，则M为阴极，电极反应式为：、，生成的和在催化剂作用下转化为，再转化为，最后再转化为达到处理废水目的，据此分析解答。
【解析】A．根据分析，M极为阴极，产生，N极为阳极，因电解质溶液为KOH溶液，则阳极会消耗，，损耗的需要从M极区交换到N极区进行反应，则离子交换膜为阴离子交换膜，A正确；B．根据分析，在M极上发生的反应其中之一为：，B正确；C．根据分析及电解图可知，每生成乙酰胺需要转移，则N极收集到标准状况下气体2.24L时，根据分析，N极产生的气体为，生成要转移，则M极理论上可制得乙酰胺的质量为：，C错误；D．根据根据分析及电解图可知，生成的与最终转化为乙酰胺，则说明与为制备乙酰胺的中间产物，D正确；故答案为：C。
【变式训练2变考法】（2025·江苏宿迁·模拟预测）己二腈[]是合成尼龙-66的原料。可用电解丙烯腈()的方法合成己二腈，装置如图。已知：阳／阴极反应物的还原／氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。下列说法正确的是
A．在阳极获得己二腈
B．电解过程中，通过质子交换膜向阳极区移动
C．制得1ml己二腈的同时，理论上会产生
D．若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂
【答案】D
【分析】用电解丙烯腈()的方法合成己二腈 []过程中，C元素化合价降低，发生还原反应，则丙烯腈在阴极（左侧电极）发生反应：，右侧电极为阳极，水失去电子发生氧化反应：；
【解析】A．由分析可知，丙烯腈在阴极发生还原反应生成己二腈，A错误；B．带正电荷，在电解过程中，通过质子交换膜向阴极区移动，B错误；C．由电极反应式可知，制得1ml己二腈时，转移，生成，即产生 (标况下)，题中未指明标准状况下，C错误；D．根据题中所给已知信息：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少；阳极室反应物具有还原性，发生氧化反应，则要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂，D正确；故选D。
【变式训练3·】【物质的制备与学科知识结合】（2025·山东·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为溶液，在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下，和在电极表面形成、和等有机硫化合物。下列说法错误的是
A．KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．生成的电极反应式为
D．理论上，每形成键，体系生成标况下
【答案】D
【解析】由图，Pt-C电极上水得到电子发生还原反应生成氢气，为阴极，则KB为阳极，阳极上物质发生氧化反应；A．KB为高纯度导电炭黑，能导电是因为其有类石墨的大键微观结构，存在自由移动的电子，故A正确；
B．电解池中阳离子向阴极移动，由图离子移动方向，离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C．阳极上和生成的反应为失去电子的氧化反应，电极反应式为，故C正确；
D．由于阳极发生氧化反应，在电极表面形成、和等有机硫化合物，不确定具体转移电子的物质的量，不能计算生成标况下氢气的体积，故D错误；故答案为：D。
思维建模 电解池电极反应式的书写步骤

考点二 金属的腐蚀与防护
知识点1 金属腐蚀
1．金属腐蚀的概念：金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的
现象。
2.金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
3.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例）：
得分速记
钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。
4.金属腐蚀快慢的一般规律
(1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率快慢：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。
(2)在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越大，负极金属越易被腐蚀，如Zn—Cu(H2SO4)中的Zn比Zn—Fe(H2SO4)中的Zn腐蚀快。
(3)对由相同正、负极构成的原电池(如Fe—Cu原电池)
①电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。如：Fe在不同电解质溶液中的腐蚀速率是CuSO4溶液＞稀H2SO4＞NaCl溶液。
②电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大，负极金属腐蚀速率越快。如腐蚀速率：
1 ml·L－1盐酸＞0.1 ml·L－1盐酸＞0.1 ml·L－1醋酸＞海水(起氧化作用的H＋浓度逐渐减小)。
③溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。如腐蚀速率：海水＞淡水＞酒精。
(4)一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率远快于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。
知识点2 金属的防护
1．金属的防护考虑的因素
金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。
2．金属的防护
（1）电化学防护
①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装锌块。
a.负极：比被保护金属活泼的金属；
b.正极：被保护的金属设备。
原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。
②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接直流电源，通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀速率降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。
a.阴极：被保护的金属设备；
b.阳极：惰性金属或石墨。
原理装置如图所示。
（2）改变金属的内部结构，在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如制成合金、不锈钢等。
（3）在金属表面覆盖保护层，在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
得分速记
(1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。
(2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。
(3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。
(4)两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。
(5)金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
考向1 考查金属腐蚀的原理与探究
例1 （2025·广东佛山·一模）“千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”，生成原理如图。下列说法不正确的是
A．正极反应：O2＋4e-＋4H＋=2H2O
B．铜失去电子，发生氧化反应
C．潮湿的环境中更易产生铜锈
D．明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl
【答案】A
【解析】A．根据图知，发生吸氧腐蚀，正极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A错误；B．失电子的物质发生氧化反应，该反应中Cu失电子生成Cu2+而发生氧化反应，故B正确；C．潮湿的环境中有电解质溶液，易形成原电池而更易产生铜锈，故C正确；D．明矾中铝离子水解生成Al(OH)3和H+而使溶液呈酸性，能和Cu2(OH)3Cl中OH-反应，所以明矾溶液能清除Cu2(OH)3Cl，故D正确；答案选A。
【变式训练1·变载体】（2025·广东湛江·二模）点蚀又称小孔腐蚀，是一种极端的局部腐蚀形态，大多数点蚀是由引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为，下列说法不正确的是
A．潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀
B．负极反应为
C．点蚀的过程中化学能转化为电能
D．长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀
【答案】D
【解析】A．潮湿的空气中有，会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀，选项A正确；B．根据电池的总反应可知，负极发生氧化反应，Sn失去电子与Cl-形成[SnCl4]2-，选项B正确；C．点蚀的过程中化学能转化为电能，选项C正确；D．大海中含有，会更容易发生点蚀，选项D不正确；答案选D。
【变式训练2·变考法】（2025·天津河西·二模）根据下列实验操作及现象进行的分析和推断，正确的是
A．①中铁钉附近变红，因为发生，促进了水的电离
B．②中现象是：铁钉附近区域变红，铜丝附近变蓝
C．②中正极区域发生了反应：
D．①和②中发生的氧化反应均可表示为(M代表铁或铜)
【答案】C
【分析】①中，锌的金属活动性大于铁，则锌作原电池的负极，发生反应Zn-2e- =Zn2+，铁钉作正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-；②中，铁的金属活动性大于铜，则铁作原电池的负极，发生反应Fe-2e- =Fe2+，铜作正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-。
【解析】A．由分析可知，①中铁钉附近变红，是因为铁钉作正极，电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，产生了OH-，A错误；B．由分析可知，②中铁的金属活动性大于铜，则铁作原电池的负极，发生反应Fe-2e- =Fe2+，反应生成的Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀，使②中铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜作正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-使酚酞变红，而使铜丝附近区域变红，B错误；C．由分析可知，②中铁的金属活动性大于铜，则铁作原电池的负极，发生反应Fe-2e- =Fe2+，铜作正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-，C正确；D．①中发生的氧化反应为Zn-2e- =Zn2+，②中发生的氧化反应为Fe-2e- =Fe2+，均可表示为M-2e-＝M2+(M代表锌或铁)，D错误；故选C。
【变式训练3·】【新技术与学科知识结合】（2025·河南商丘·一模）某兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图所示。下列说法正确的是
A．整个过程中，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑
B．pH=2.0的酸溶液中，具支锥形瓶内只发生了析氢腐蚀
C．pH=4.0的酸溶液中，具支锥形瓶内既发生析氢腐蚀也发生吸氧腐蚀，且消耗的氧气量与生成的氢气量基本相当
D．1LpH=6.0的酸溶液中，到A点整个电化学腐蚀转移的电子数为
【答案】C
【解析】A．该装置中Fe、Cu、酸溶液构成原电池，正极的电极反应随着pH的变化而发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，既有，也有，A项错误；B．pH=2.0的酸溶液中，根据溶氧量随时间变化，具支锥形瓶内也发生了吸氧腐蚀，B项错误；C．pH=4.0时，Fe除了发生吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等，因此具支锥形瓶内压强几乎不变，C项正确；D．1LpH=6.0的酸溶液中，根据溶氧量判断发生了吸氧腐蚀，但是发生吸氧腐蚀的同时也存在较低程度的析氢腐蚀(图像中pH=6.0和pH=4.0曲线有重叠)，且具支锥形瓶中压强也减小，无法计算转移的电子数，D项错误；答案选C。
思维建模 电化学腐蚀的规律
(1)对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(2)活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
(3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。
(4)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
考向2 考查金属的防护
例2 （2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是
A．电流由镁块经导线流向管道B．管道表面上发生氧化反应
C．该保护法为牺牲阳极保护法D．将镁块换为钠块，则保护效果更好
【答案】C
【分析】Mg的活泼性大于Fe，形成原电池Mg为负极失去电子被氧化，Fe为正极受到保护。
【解析】A．电流由钢铁管道(正极)经导线流向镁块(负极)，A错误；B．管道表面上发生得电子的还原反应，B错误；C．该保护法牺牲镁块（原电池的负极，发生氧化反应），故称为牺牲阳极保护法，C正确；D．钠太活泼，极易直接与空气中及等反应，不能为管道提供电子，无法保护管道，D错误；答案选C。
【变式训练1·变载体】（2025·河南·二模）近日，南航首架C919飞机正式运营。飞机表面的金属材料需要采取有效的防护措施，下列防护措施中不形成表面钝化膜的是
A．阳极氧化B．喷涂油漆C．表面渗镀D．发蓝处理
【答案】B
【解析】A．阳极氧化属于电解原理，形成了表面钝化膜，故A不选；B．喷涂油漆隔离空气和水，但没有在金属表面形成表面钝化膜，仅发生物理变化，故B选；C．表面渗镀采用了电解原理，形成了表面钝化膜，故C不选；D．发蓝处理是在表面形成氧化膜，故D不选；答案选B。
【变式训练2变考法】（2025·浙江·一模）埋地管道所处环境特殊，当其通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。下列说法不正确的是
A．该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe-2e−=Fe2+
B．掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快
C．如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧
D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质
【答案】D
【解析】A．该管道发生电化学腐蚀时，Fe为原电池的负极，Fe失去电子生成Fe2+，负极上的电极反应式为：Fe-2e−=Fe2+，A正确；B．电化学腐蚀需要电解质溶液参与，黏土比沙土更加湿润，含水量较多，掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快，B正确；C．如果沙土供氧充分，则管道在沙土中的部分为正极，在黏土中的部分为负极，该部分铁管失去电子，腐蚀会加剧，C正确；D．若采用外接电流的阴极保护法进行防腐，将铁管道与电源负极相连作阴极，阳极应该选择惰性电极，不能选金属性强于铁的单质，D错误；故选D。
【变式训练3·】【防护措施与学科知识结合】（2025·全国·模拟预测）中国海军拥有055型驱逐舰“遵义舰”等舰艇。舰艇为增强防锈能力采用了多种措施，下列利用电化学原理防锈的是
A．涂刷油漆B．镶嵌锌块C．打磨处理D．镀铬防护
【答案】B
【解析】A．涂刷油漆是在舰艇表面形成一层物理隔离层，将金属与空气、水等可能引发锈蚀的物质隔离开来，从而防止生锈，其原理是物理保护，没有利用电化学原理，A不符合题意；B．镶嵌锌块利用的是牺牲阳极法，属于电化学保护法，B符合题意；C．打磨处理主要是通过机械方法将舰艇表面的杂质、锈迹等去除，使表面更加光滑，C不符合题意；D．镀铬防护是在金属表面镀上一层铬，铬在空气中能形成致密的钝化膜，主要利用铬的化学稳定性和钝化膜的物理隔离作用来防止金属生锈，D不符合题意。故选B。
思维建模 金属防护的方法
(1)金属表面覆盖保护层的其他方法
①用化学方法对钢铁部件进行发蓝处理(生成一层致密的Fe3O4薄膜)。
②利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。
(2)Fe2＋能与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－＋K＋===KFe[Fe(CN)6]↓，此反应可用于检验Fe2＋。
(3)金属防护效果比较:外接电流法>牺牲阳极法>有一般防护条件的防腐。
1．（2025·全国卷）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。
电解时，下列说法错误的是
A．阳极区下降
B．从阴极区向阳极区迁移
C．阴极发生反应
D．阴极转化，阳极将生成
【答案】D
【分析】根据图示，电解时，左侧电极连接电源负极，为阴极区，发生还原反应，电极反应式为：；右侧电极连接电源正极，为阳极区，发生氧化反应，电极反应式为：。
【解析】A．根据分析，阳极区消耗了，下降，A正确；B．阴极区生成了，阳极区消耗了，按照离子移动方向，从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B正确；C．根据分析阴极发生还原反应，电极反应式为：，C正确；D．阴极转化，转移，此时阳极将生成，D错误；故选D。
2．（2025·湖南卷）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解过程中，向左室迁移
B．电解过程中，左室中的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色
D．完全转化为的电解总反应：
【答案】B
【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答；
【解析】A．电解池中，阳离子向阴极移动，则，向左室迁移，A正确；B．电解过程中，先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；D．左侧阴极总反应是，右侧阳极总反应是，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确；故选B。
3．（2025·陕晋青宁卷卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是
A．电解时，从右室向左室移动
B．电解总反应：
C．以为原料，也可得到TQ
D．用标记电解液中的水，可得到
【答案】D
【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。
【解析】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确；B．根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：，B正确；C．将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；D．根据右图可知，用标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误；答案选D。
4．（2025·全国卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：
B．铁发生腐蚀生锈的反应：
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
【答案】A
【解析】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确；B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误；选A。
5．（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是
A．电解时电极N上产生B．电解时电极M上发生氧化反应
C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过D．总反应为
【答案】D
【分析】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：，氢离子通过阳离子膜进入中间室；
【解析】A．酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：，A错误；B．催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；C．由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；D．由分析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；故选D。
6．（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是
A．阳极反应：
B．阴极区溶液中浓度逐渐升高
C．理论上每消耗，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加
【答案】C
【分析】左侧电极为阴极，发生还原反应，在碱性条件下转化为Fe，从而实现冶铁，电极反应为：；右侧电极为阳极，溶液为饱和食盐水，放电产生氯气，电极反应为：；中间为阳离子交换膜，由阳极向阴极移动。
【解析】A．由分析可知，阳极反应为：，A正确；B．由分析可知，阴极反应为：，消耗水产生，阴极区溶液中浓度逐渐升高，B正确；C．由分析可知，理论上每消耗，转移6ml电子，产生3ml，同时有6ml由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C错误；D．由分析可知，理论上每消耗，转移6ml电子，有6ml由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D正确；故选C。
7．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A．发蓝处理B．阳极氧化C．表面渗镀D．喷涂油漆
【答案】D
【解析】A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意；B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意；D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意；故答案选D。
8．（2024·安徽卷）青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是
A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免长时间受热而分解
C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D．制作面点时加入食用纯碱，利用中和发酵过程产生的酸
【答案】A
【解析】A．铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子，清洗铁锅后及时擦干，除去了铁锅表面的水分，没有了电解质溶液，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈，A正确；B．食盐中含有碘酸钾，碘酸钾受热不稳定易分解，因此烹煮食物时后期加入食盐，与NaCl无关，B错误；C．焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化，C错误；D．食用纯碱主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸，D错误；故答案选A。
9．（2024·浙江卷）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液变大
C．铁电极上的电极反应式为：
D．每生成标准状况下，消耗
【答案】C
【解析】A．氨水浓度越大，越容易生成，腐蚀趋势越大，A正确；B．腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液变大，B正确；C．该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：，C错误；D．根据得失电子守恒，每生成标准状况下，转移电子数为，消耗，D正确；故选C。
10．（2023·重庆卷）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是

A．电极a为阴极
B．从电极b移向电极a
C．电极b发生的反应为：
D．生成半胱氨酸的同时生成烟酸
【答案】D
【分析】该装置是电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电极反应式为 +2e-+2H+=2 ；
【解析】A．a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；C．电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为： ，C正确；D．根据电子守恒可得关系式： ~6e-~6 ，因此生成6ml半胱氨酸的同时生成烟酸，D错误；故选：D。
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
电解原理及其应用
选择题
非选择题
全国卷T10，6分
湖南卷T9，3分
北京卷T14，3分
云南卷T13，3分
重庆卷T9，3分
广东卷T16，3分
甘肃卷T7，3分
湖南卷T10，3分
广东卷T13，4分
全国甲卷T12，6分
金属的腐蚀与防护
选择题
非选择题
全国卷T8，6分
广东卷T5，2分
浙江1月卷T13，3分
湖北卷T2，3分
安徽卷T3，3分
浙江6月卷T13，3分
全国乙卷T7，6分
考情分析：
分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：
（1）应用电解原理制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蚀性等；
（2）粗金属的精炼、电镀或者制备某些金属等；
（3）金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
2．从命题思路上看，电化学原理的应用试题设计突出“理论联系实际，强调学以致用”，注重以实际化工生产过程为问题情境，以电化学基础知识为载体，将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙融合于试题之中，考查考生对知识的应用能力，分值为4～8分。
（1）以新型电解池(“活泼阳极”电解池或多室膜电解池)为载体，考查考生在新情境中对电解原理及其应用的理解迁移能力；
（2）以生产生活中的真实情境为载体，考查金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
3.对电解原理应用的复习备考应该针对以下几点：
（1）理解电化学基本原理，并能熟练书写陌生电池电极反应式，这是电化学原理的“根”；
（2）掌握“三池”的判断：原电池、电解池和电镀池判定规律：若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池。
（3）掌握金属腐蚀快慢的规律，理解两种电化学保护法的原理。
复习目标：
1.理解电解池的构成、工作原理，能书写电极反应式和总反应方程式。
2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质及危害。
4.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。
5.能选择设计金属的防腐措施。
电解质类型
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
溶液pH
电解质溶液复原
含氧酸，如H2SO4
阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
总反应式：2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑
增大
减小
加水
可溶性强碱，如NaOH
增大
活泼金属含氧酸盐，如KNO3
不变
电解质
类型
电极反应式
及总反应式
电解质
溶液
浓度
溶液
pH
电解质
溶液
复原
无氧酸，如HCl
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：2HCleq \(=====,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑
减小
增大
通入
HCl
气体
不活泼金属无氧酸盐，如CuCl2
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑
加入
CuCl2
固体
电解质
(水溶液)
电极反应式及总反应式
电解质
浓度
溶液
pH
溶液
复原
活泼金属的无氧酸盐
(如NaCl)
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应式：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－
生成新
电解质
增大
通入
HCl
气体
电解质
(水溶液)
电极反应式
及总反应式
电解质
浓度
溶液
pH
溶液
复原
不活泼金属的含氧酸盐[如CuSO4]
阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
总反应式：2Cu2＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋4H＋
生成新
电解质
减小
加CuO
或CuCO3
装置
离子交换膜电解槽
阳极
钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)
2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极
碳钢网
2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
阳离子
交换膜
①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过
②将电解槽隔成阳极室和阴极室
总反应方程式
2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
电镀
电解精炼铜
示意图
电极反应
阳极
Cu－2e－===Cu2＋
Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋
阴极
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋2e－===Cu
电解质溶液的浓度变化
CuSO4溶液的浓度不变
CuSO4溶液的浓度变小
实验用品
铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1 ml/L NaOH溶液、20%盐酸、蒸馏水;烧杯、砂纸、导线、2~3 V的直流电源、电流表
实验装置
实验原理
铜片作阳极:Cu-2e-=Cu2+;铁制镀件作阴极:Cu2++2e-=Cu
实验步骤
1.用砂纸把铁制镀件打磨干净，放入1 ml/L NaOH溶液中除去油污，然后用蒸馏水洗净。再放入20%盐酸中除锈，几分钟后取出，并用蒸馏水(洗去残留的酸液)洗净。
2.把铁制镀件与2~3 V的直流电源的负极相连，铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平行浸入电镀液中，两极间距约5 cm，5~10 min后取出，观察镀件表面发生的变化
实验现象
通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解变薄;铁片表面覆盖一层红色物质
实验结论
通过电解原理可以在金属表面镀上其他金属
电解冶炼
冶炼钠
冶炼镁
冶炼铝
电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2Na＋＋2e－===2Na
阳极：2Cl－2e－===Cl2↑
阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
阳极：6O2－－12e－===3O2↑
阴极：4Al3＋＋12e－===4Al
总反应
2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑
MgCl2熔融eq \(=====,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑
实验步骤
实验现象
1.如图装置进行电解
一段时间后，检测阳极附近溶液中氨氮浓度并未显著变化
2.在氨氮废水中加入NaCl溶液，进行电解
阳极产生使湿润有色布条褪色的气体，一段时间后，氨氮检测浓度明显降低
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验，电解质溶液中有。
②
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验，电解质溶液中无铁元素。
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
金属被腐蚀
较活泼的金属被腐蚀
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
区别
无电流产生
有微弱电流产生
联系
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电极反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍
操作
现象
一段时间后：①中裸露在外的铁钉附近区域变红；②中裸露在外的铁钉附近区域_______，铜丝附近区域_______。