1.3　第2课时　电解原理的应用课件2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2课时　电解原理的应用 第1章　第3节　 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(重点)。 2.深化对电解原理的理解(重、难点)。 学习目标 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 一 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- 通电 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 石墨 石墨 饱和NaCl溶液 1.实验室电解饱和食盐水 1.实验室电解饱和食盐水 (1)实验装置 阴 阳 (2)实验现象 阴极：有无色气体产生，阴极附 近溶液变红色。 阳极：有刺激性气味的黄绿色气 体产生，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。 (3)原理分析 阳极：离子放电顺序为Cl－>OH－，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：离子放电顺序为H＋>Na＋，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 因H＋放电，故阴极区生成NaOH 通电前 氯化钠溶液中含有的离子： Na＋、Cl－、H＋、OH－ 通电后 Na＋、H＋移向阴极，Cl－、OH－移向阳极 (4)电解的总反应式 化学方程式： 离子方程式： 2NaCl＋2H2O ==== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 通电 2Cl－＋2H2O ==== 2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 通电 阴极产物 阳极产物 2.氯碱工业 工业上，用隔膜阻止OH－移向阳极，则Na＋和OH－可以在阴极附近的溶液中富集，这样就可以从阴极溶液中得到NaOH。这就是电解食盐水制备烧碱的原理，也称作氯碱工业。 思考 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 × × × × 思考 2.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品，如图是离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，图中阳离子交换膜只允许Na＋等通过，不允许OH－、Cl－等阴离子及气体分子通过。 思考 试完成下列问题： (1)阳极(金属钛网)电极反应式：___________________； 阴极(碳钢网)电极反应式：___________________； 电解饱和食盐水总离子方程式：_________________________________。 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ 思考 (2)阳离子交换膜的作用为______________________________________ ____________________________________________________________ ______________________。 从图中b位置补充的为含有少量NaOH的水，NaOH的作用为_________ _________________。 将电解槽隔成阳极室和阴极室，允许阳离子 Na＋通过，阻止阴离子OH－和气体通过，使生成的NaOH更纯，并防 止H2、Cl2混合发生爆炸 增强导电 性，提高电解效率 思考 (3)精制饱和食盐水从图中___(填“a”“b”“c”或“d”，下同)位置补充，NaOH溶液从图中___位置流出。图中e位置排出的气体为______。 a c 氯气 思考 3.84消毒液是常用的环境消毒液之一。某课外小组制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，可以使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如图所示。c、d都为碳电极。 完成下列填空： (1)a为电源的___极，c为电解池的___极(填“正”“负” 或“阴”“阳”)。 (2)d电极上发生的电极反应式：_________________， 负 阳 2H＋＋2e－===H2↑ 电解产生消毒液的总化学方程式为___________________________。 要让Cl2与NaOH充分混合反应，应在下端产生Cl2 ﹣ ﹢ 工业电解饱和食盐水制取烧碱 在氯碱工业中，采用了阳离子交换膜，阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子(Na＋、H＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。 铜的电解精炼、电镀 二 粗铜中含锌