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

①有與電源相連的兩個(gè)電極。

②電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)。

③形成閉合回路。

(2)電極名稱及電極反應(yīng)式(如圖)

(3)電子和離子的移動(dòng)方向

特別注意：　電解時(shí)，在外電路中有電子通過(guò)，而在溶液中是依靠離子定向移動(dòng)形成電流，即電子本身不會(huì)通過(guò)電解質(zhì)溶液。

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^＋>Fe^3＋>Cu^2＋>H^＋(酸)>Fe^2＋>Zn^2＋>H^＋(水)>Al^3＋>Mg^2＋>Na^＋>Ca^2＋>K^＋。

陽(yáng)極：

活潑電極>S^2－>I^－>Br^－>Cl^－>OH^－>含氧酸根離子。

(4)分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫(xiě)出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。

(5)最后寫(xiě)出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。

【注意點(diǎn)】

1.做到“三看”，正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式

(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽(yáng)極，金屬一定被電解(注Fe生成Fe²⁺)。

(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。

(3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。

2.規(guī)避“三個(gè)”失分點(diǎn)

(1)書(shū)寫(xiě)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(shū)寫(xiě)總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式。

(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且應(yīng)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。

 1．電解飽和食鹽水

(1)電極反應(yīng)

陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cl^－－2e^－=Cl₂↑(氧化反應(yīng))

陰極反應(yīng)式：2H^＋＋2e^－=H₂↑(還原反應(yīng))

(2)總反應(yīng)方程式

2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑

離子反應(yīng)方程式：2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑

(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。

2．電鍍

以金屬表面鍍銀為例，

(1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽(yáng)極。

(2)電解質(zhì)溶液是AgNO₃溶液等含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液。

(3)電極反應(yīng)：

陽(yáng)極：Ag－e^－=Ag^＋；

陰極：Ag^＋＋e^－=Ag。

(4)特點(diǎn)：陽(yáng)極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。

3．電解精煉銅

(1)電極材料：陽(yáng)極為粗銅；陰極為純銅。

(2)電解質(zhì)溶液：含Cu^2＋的鹽溶液。

(3)電極反應(yīng)：

陽(yáng)極：

Zn－2e^－=Zn^2＋

Fe－2e^－=Fe^2＋

Ni－2e^－=Ni^2＋

Cu－2e－=Cu^2＋；

陰極：

Cu^2＋＋2e^－=Cu。

4．電冶金

利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。

(1)冶煉鈉

2NaCl(熔融)電解2Na＋Cl₂↑

電極反應(yīng)：

陽(yáng)極：

2Cl^－－2e^－=Cl₂↑；

陰極：

2Na^＋＋2e^－=2Na。

(2)冶煉鋁

2Al₂O₃(熔融)4Al＋3O₂↑

電極反應(yīng)：

陽(yáng)極：6O^2－－12e^－=3O₂↑；

陰極：4Al^3＋＋12e^－=4Al。

1．計(jì)算類型

原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。

2．三種方法

(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算

先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。

(2)根據(jù)電子守恒計(jì)算

①用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。

②用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。

(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算

根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。

如以通過(guò)4 mol e－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：

陽(yáng)極產(chǎn)物　　　　　　  陰極產(chǎn)物

(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)

該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見(jiàn)的電化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。

提示：在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×N_A×1.60×10^－19來(lái)計(jì)算電路中通過(guò)的電量。

1．金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

2．金屬腐蝕的類型

(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕

以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：

3.金屬的防護(hù)

(1)電化學(xué)防護(hù)

①犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法—原電池原理

a．負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；

b．正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。

②外加電流的陰極保護(hù)法—電解原理

a．陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；

b．陽(yáng)極：惰性金屬或石墨。

(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。

(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。

【注意點(diǎn)】

1．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕。

(2)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。

(3)活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快。

(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。

2．兩種保護(hù)方法的比較

外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)效果大于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。