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知識考點一 電解的原理
1．電解定義
在電流作用下，電解質在兩個電極上分別發生氧化反應和還原反應的過程。
2．能量轉化形式
電能轉化為化學能。
3．電解池
(1)構成條件
①有與電源相連的兩個電極。
②電解質溶液(或熔融鹽)。
③形成閉合迴路。
(2)電極名稱及電極反應式(如圖)
(3)電子和離子的移動方向
特別注意： 電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不會通過電解質溶液。
4．分析電解過程的思維程序
(1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。
(2)再分析電解質水溶液的組成，找全離子並分陰、陽兩組(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然後排出陰、陽兩極的放電順序
陰極：陽離子放電順序：
Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
陽極：
活潑電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。
(4)分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恆和電荷守恆。
(5)最後寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。
注意點：
1.做到“三看”，正確書寫電極反應式
(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注Fe生成Fe2+)。
(2)二看介質，介質是否參與電極反應。
(3)三看電解質狀態，若是熔融狀態，就是金屬的電冶煉。
2.規避“三個”失分點
(1)書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。
(2)要確保兩極電子轉移數目相同，且應註明條件“電解”。
(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H＋、OH－之後的離子一般不參與放電。
知識考點二 電解原理的應用
1．電解飽和食鹽水
(1)電極反應
陽極反應式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應)
陰極反應式：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應)
(2)總反應方程式
2NaCl＋2H2O電解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
離子反應方程式：2Cl－＋2H2O電解2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(3)應用：氯鹼工業制燒鹼、氯氣和氫氣。
2．電鍍
以金屬表面鍍銀為例，
(1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。
(2)電解質溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。
(3)電極反應：
陽極：Ag－e－===Ag＋；
陰極：Ag＋＋e－===Ag。
(4)特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。
3．電解精煉銅
(1)電極材料：陽極為粗銅；陰極為純銅。
(2)電解質溶液：含Cu2＋的鹽溶液。
(3)電極反應：
陽極：
Zn－2e－===Zn2＋
Fe－2e－===Fe2＋
Ni－2e－===Ni2＋
Cu－2e－===Cu2＋；
陰極：
Cu2＋＋2e－===Cu。
4．電冶金
利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。
(1)冶煉鈉
2NaCl(熔融)電解2Na＋Cl2↑
電極反應：
陽極：
2Cl－－2e－===Cl2↑；
陰極：
2Na＋＋2e－===2Na。
(2)冶煉鋁
2Al2O3(熔融)==4Al＋3O2↑(條件：通電)
電極反應：
陽極：6O2－－12e－===3O2↑；
陰極：4Al3＋＋12e－===4Al。
知識考點三 應對電化學定量計算的三種方法
1．計算類型
原電池和電解池的計算包括兩極產物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數的計算、產物的量與電量關係的計算等。
2．三種方法
(1)根據總反應式計算
先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最後根據總反應式列出比例式計算。
(2)根據電子守恆計算
①用於串聯電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。
②用於混合溶液中電解的分階段計算。
(3)根據關係式計算
根據得失電子守恆定律關係建立起已知量與未知量之間的橋樑，構建計算所需的關係式。
如以通過4 mol e－為橋樑可構建如下關係式：
陽極產物 陰極產物
(式中M為金屬，n為其離子的化合價數值)
該關係式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關係式便能快速解答常見的電化學計算問題。
提示：在電化學計算中，還常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19來計算電路中通過的電量。
知識考點四 金屬的腐蝕和防護
1．金屬腐蝕的本質
金屬原子失去電子變為金屬陽離子，金屬發生氧化反應。
2．金屬腐蝕的類型
(1)化學腐蝕與電化學腐蝕
類型
化學腐蝕
電化學腐蝕
條件
金屬跟非金屬單質直接接觸
不純金屬或合金跟電解質溶液接觸
現象
無電流產生
有微弱電流產生
本質
金屬被氧化
較活潑金屬被氧化
聯繫
兩者往往同時發生，電化學腐蝕更普遍
(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕
以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：
類型
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件
水膜酸性較強(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
負極反應
Fe－2e－===Fe2＋
Fe－2e－===Fe2＋
正極反應
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH
總反應
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
聯繫
吸氧腐蝕更普遍
3.金屬的防護
(1)電化學防護
①犧牲陽極的陰極保護法—原電池原理
a．負極：比被保護金屬活潑的金屬；
b．正極：被保護的金屬設備。
②外加電流的陰極保護法—電解原理
a．陰極：被保護的金屬設備；
b．陽極：惰性金屬或石墨。
(2)改變金屬的內部結構，如製成合金、不鏽鋼等。
(3)加防護層，如在金屬表面噴油漆、塗油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。
注意點：
1．判斷金屬腐蝕快慢的規律
(1)對同一電解質溶液來說，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>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕。
(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質溶液中>弱電解質溶液中>非電解質溶液中。
(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。
(4)對同一種電解質溶液來說，電解質濃度越大，金屬腐蝕越快。
2．兩種保護方法的比較
外加電流的陰極保護法保護效果大於犧牲陽極的陰極保護法。
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