《高考化学复习学案》 48.电解与金属腐蚀与防护(第2部分)
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第48 课电解和金属腐蚀与防护(第2 部分)
三、电解的常规应用
1.氯碱工业
氯碱工业:电解饱和盐水的工业生产(需精制、除去杂质)以获得重要的工业原料。
电解原理:
电解装置——阳离子交换膜法:
注意:
阳离子交换膜将电解槽分为阳极室(阳极区)和阴极室(阴极区),允许阳离子通过,但其他离子和分子不能通过。一方面,这可以防止氢氧根离子与阳极产生的氯气发生反应:
另一方面可以防止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合而引起爆炸。
生产过程中,阳极室补充饱和盐水,释放稀盐水循环使用,产生氯气;阴极室补充稀NaOH溶液产生氢气,钠离子从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室与氢氧根离子结合。生成NaOH。
2、铜的电镀、电解精炼
以电镀铜和电解精炼铜为例。
阐明:
电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au等贵金属不参与放电,沉积在阳极底部,形成阳极泥。
3、电冶金
活性金属一般采用熔盐或金属氧化物电解的方法冶炼,如Na、Mg、Ca、Al等。
电解熔融氯化钠熔炼金属钠:
电解熔融氯化镁熔炼金属镁:
电解熔融氧化铝熔炼铝金属:
阐明:
氯化铝是共价化合物,不适合熔融电解,所以工业上采用熔融氧化铝电解。但其熔点很高,因此需要添加冰晶石(Na3AlF6)作为助熔剂。
四、金属的腐蚀和防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子并变成金属阳离子,引起氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
析氢腐蚀和吸氧腐蚀:
以钢材腐蚀为例。钢中含有Fe、C等,在空气中钢表面形成一层水膜,水膜中溶解有二氧化碳、氧气等物质。
阐明:
吸氧腐蚀较为常见。铁锈的形成过程:
3.金属保护
(1)电化学保护法
牺牲阳极阴极保护方法:
利用原电池的原理,以被保护的金属(如Fe)为正极(阴极),以比被保护的金属活性更高的金属为负极(阳极),如Al 、锌等
外接直流电源的阴极保护方法:
利用电解原理,将被保护的金属连接到直流电源的负极作为阴极,惰性电极连接到直流电源的正极作为阳极。
(2)改变金属的成分
例如,由防腐不锈钢制成。
(3) 覆盖保护层
金属表面喷漆、油脂、电镀或表面钝化。
4、金属腐蚀速度规律
相同情况下,金属腐蚀速度的顺序为:
电解引起的腐蚀原电池引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀
一般情况下,电解质溶液的导电性越强,金属越容易被腐蚀;金属的流动性差异越大,腐蚀越快。
练习:
1.(2022·广东)以熔盐为电解液,以含Cu、Mg、Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。过程中()
一个。阴极的反应为
B Al在阴极被氧化
C.电解槽底部产生含Cu的阳极污泥
D阳极和阴极的质量变化相等
答案:C.
2.(2023·浙江)氯碱工业消耗大量能源。通过如图所示的改进设计,可以大大降低能耗。下列说法不正确的是()
一个。电极A与电源正极连接,发生氧化反应。
B电极B的电极反应式为:
C. 应使用阳离子交换膜,以便在右室中获得更高浓度的NaOH 溶液
D在改进的设计中,通过增加电极B上反应物的氧化来降低电解电压并减少能耗。
答案:B。
3.(2023·辽宁)无膜流动海水电解制氢装置如图所示。高选择性催化剂PRT可以抑制O2的产生。下列说法正确的是()
一个。 b 端电位高于a 端电位
答案:D。
4.(2022·北京)利用下图装置在铁上电镀铜的实验研究。
下列说法不正确的是()
介质溶液细小,Cu缓慢析出,镀层较致密
答案:C.
5. (2022·重庆)硝腙是一种重要的有机合成中间体,可以采用“配对间接电氧化”法合成。电解槽内水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是()
一个。惰性电极2为阳极
C.消耗1摩尔氧气得到1摩尔硝酮
D当1摩尔电子通过外电路时,可得到1摩尔水
答案:C.
6.(2022·湖北)含磷有机物广泛利用。电解法可以直接由白磷制备Li[P(CN)2],如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是()
一个。要生成1 mol Li[P(CN)2],理论上外部电路需要转移2 mol电子
B阴极处的电极反应为:
D电解产生H2中的氢元素来自LiOH
答案:D。
7.(2021·辽宁)利用
电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图所示。众所周知,气体可以选择性地通过膜电极,但溶液不能通过。下列说法错误的是()
一个。 a为电源负极
B溶液中物质Q的量保持恒定
C. CO2在M极被还原
D分离出的CO2从出口2排出
答案:C.
云水散人
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用户评论
终于找到这个系列的学案了!前线在网上看化学总是摸不清重点,这份整理的太好了,特别是对金属腐蚀部分的解释,一下子就明白过来了。这次高考一定能拿高分!
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这个学案真的太好了,我发现好多以前没怎么理解的概念现在看都能理清思路了,尤其是电解和金属腐蚀的部分写的很详细,比课本还好理解很多。
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化学一直是我最弱的一门科目,特别是这部分的知识点太难记了!幸好找到这个学案,里面解释的通俗易懂,还有一些例子让我更容易理解。感觉学习效果提升了不少!
有13位网友表示赞同!
虽然说这个学案整理的很好,但我觉得还是应该结合课本和老师讲解才能更全面地掌握知识点,不能只依赖这一个资料参考。
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为什么电解部分的图示少很多啊?看着感觉有点抽象,如果能加些图片或者动画能更容易理解吗?
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对于金属腐蚀的防护措施,我觉得可以多介绍一些实际应用案例,这样更生动形象,也更能够帮助我们理解和记忆。
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这个学案的字体太小了,阅读起来还蛮费力的,建议调整一下字体大小,让大家更容易看清楚文字内容。
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金属腐蚀的预防真的很重要,比如我家的铁门因为没有做好防护就慢慢锈迹斑斑了,非常后悔当初没多加注意!希望这个学案能帮助我有效地保护家里的金属制品。
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电解这个知识点我一直都理解不了,看了这个学案我才开始恍然大悟,原来是这样的啊!感觉化学学习起来一点也不枯燥了!
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我觉得这个学案比较适合已经有一个基础的同学复习用,如果对这些知识点还不是很熟悉的话,建议先把课本好好学一遍再回来看这个学案。
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这套学案写的真好,重点突出,通俗易懂!让我快速掌握了电解和金属腐蚀与防护的重要知识点!非常实用!
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对于金属腐蚀的防护措施,我觉得可以多举一些例子来帮助我们理解,比如我们可以用镀其他金属来保护铁制品不被氧化,这样就更形象。
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电解这个部分我觉得有点复杂,希望能用更直观的方式解释,例如可以用动画或者视频来辅助讲解,这样学起来会更容易!
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学习了《高考化学复习学案》,对金属腐蚀与防护有了新的认识。原来金属腐蚀是一个很普遍的问题,我们需要做好防护措施才能延长金属的使用寿命。
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希望能以后更新一些相关的知识点,比如金属的合金制备等等,这样能帮助我们更全面的理解化学知识!
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感谢分享这份优秀的高考化学复习学案!特别是电解和金属腐蚀部分的讲解非常清晰易懂,让我对这些概念有了深刻的理解。 这次高考会加油冲刺!
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这套学案真的很实用,内容详细全面,尤其是关于金属腐蚀防护措施的讲解非常有价值,我决定把学到的知识应用到实际生活中去。
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