4.2.3电解原理的应用 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章　 化学反应与电能 第二节　电解池 第3课时　电解原理的应用 [学习目标] 1.认识电解原理在氯碱工业、电镀及电冶金等工业生产中的实际应用。 2.深化对电解原理的理解。 [重点难点] 1.根据电解池的构造书写相应的电极反应式。 2.电解原理的应用。 温故知新 惰性电极(石墨)电解饱和食盐水的电极反应和总反应方程式。 阴极：_____________________ 阳极：_____________________ 总反应：____________________________ 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 如图所示装置进行电解，试分析反应过程中存在副反应的方程式。 Cl2+2OH- == Cl-+ ClO-+H2O Cl2+H2 === 2HCl 光照 惰性电极(石墨)电解饱和食盐水的电极反应和总反应方程式。 阴极：_____________________ 阳极：_____________________ 总反应：____________________________ 一、电解饱和食盐水 1.电解饱和食盐水的原理 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 来自水的电离 化学方程式：2NaCl+2H2O === Cl2↑+H2↑+2NaOH 电解 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 烧碱、氯气都是重要的化工原料。 (2) 避免生成物H2和Cl2混合 (1) 避免Cl2接触NaOH溶液反应，使产品不纯 Cl2 +2NaOH == NaCl + NaClO + H2O 混合遇火或遇强光爆炸 电解饱和食盐水要解决的主要问题是什么？ 问题思考 使用离子交换膜 一、电解饱和食盐水 2.氯碱工业生产流程 工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。 (1)阳离子交换膜电解槽 NaOH 精制饱和NaCl溶液 Cl2 H2 (2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止H2与Cl2混合爆炸，也能避免Cl2与NaOH溶液反应。 一、电解饱和食盐水 3.氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂等。 (2)以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 一、电解饱和食盐水 请完成学案上的导思、导练 化学反应的速率 导思 授课老师可根据需要选择使用 1.正误判断 (1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(　　) (2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区(　　) (3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)(　　) (4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠(　　) × × × × 导思 2.在新冠肺炎疫情期间，“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。 完成下列填空： (1)a为电源的 (填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极，c为电解池的 极。 负 阳 (2)d电极的电极反应式： ，电解产生 消毒液的总化学方程式为 。 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 为充分混合反应，下端产生Cl2，上端产生NaOH 导练 1.下列关于电解NaCl溶液的叙述正确的是 A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B.若向阳极附近的溶液中滴入淀粉-KI溶液，溶液呈蓝色 C.若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 √ 阴极得到H2和NaOH I－比Cl－更容易失电子，2I－－2e－===I2 变红 电解后的溶液实质上是NaOH、NaCl和NaClO的混合溶液，溶液呈碱性 授课老师可根据需要选择使用 导练 2.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示，回答下列问题： (1)若离子交换膜为阴离子交换膜，则OH－自___向 (填“左”或“右”)移动