第1章 第3节 第2课时　电解原理的应用-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修1鲁科版(教师用书)

令学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 #第2课时电解原理的应用 [知识素养目标] 1.通过实验探究活动，能分析、解释工业电解饱和食盐水的原理及应用，了解电镀、电 解精炼的原理及应用。 2.掌握电解的有关计算，构建电解应用及电解相关计算的思维模型，加深对电解原理的 理解，并能利用电解知识解决生活和生产中的实际问题。 知识整合·新知探究 /通教材·薄知识·系养初吸 知识点一电解食盐水制备烧碱、氢气和氨气 知识梳理 1.装置和现象 加酚酞试液 的NaCI溶液 (I)阳极上：产生黄绿色气体。 (2)阴极上：产生无色气体，阴极附近溶液变红。 2.原理分析 电解时U形管中，C二、OH二移向阳极，H土、Na土移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序：C二>OH二，电极反应：2C1-一2e一C12↑，（氢化 反应)。 (2)阴极离子放电顺序：H+Na土，电极反应：2H++2e一H↑，（还原 反应)。 3.电解总反应 通电 化学方程式： 2NaCl +2h,O 2NaOH+H2↑+Cl2↑： 通电 离子方程式： 2C1-+2H20 2OH-+H2↑+C2↑。 4.产物验证方法 (1)用湿淘的K1淀粉试纸检验阳极放出的氯气。 (2)用酚融试液检验产物氢氧化钠。 仰关键能力 1.电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因。 ·独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 提示：电解饱和食盐水过程中，因离子放电顺序为H+>Na+,所以水电离的H+在阴极 上得电子生成H2,即发生反应：2H2O+2e-一H21十2OH-,生成NaOH,使阴极区呈成性。 2.在电解饱和食盐水中怎样防止Cl2和NOH溶液反应？防止C2和H2混合爆炸？ 提示：在两极之间加一个离子交换膜。 3.在氯碱工业中为什么要用阳离子交换膜？ 提示：电解饱和食盐水时，阴极区城产生了OH一，Na+可以透过阳离子交换膜，在阴极 区域生成了NaOH,防止生成的Cl2和NaOH发生反应，也防止了H2和C2的混合。 [归纳提升] 氯碱工业的生产 1,电解槽：由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组 成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。如图表示一个单元槽的示意图。 Cl 淡盐水· -NaOH溶液 Na+ (1道膜，2个进口， 4个出口) 0H 编裂 阳离子交换膜H,O(含少量NaOH) 2.阳离子交换膜的作用：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子Na+)通过， 而阻止阴离子(CI一、OH一)和气体(C2、H)通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的 C2相混合而引起爆炸，又能避免C2和NaOH反应生成NaCO而影响烧碱的质量。 特别提醒 为避免电解产物之问发生反应，常用阳离子交换膜将两极溶液分开，阳离子能通过阳离 子交换膜，而阴离子不能通过。 中素养提升 1.下列关于电解氯化钠水溶液（铁作阴极、石墨作阳极）的叙述正确的是() A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 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 解析B电解食盐水时发生的反应： 阳极：2C--2eCl21 阴极：2H++2c—H21 ◆独家授权侵权必究 令学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 电解 总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+C2t 对照分析进顷，C错误：阳极附近的溶液中会溶有少量的C2,滴加KI溶液后发生反应： C2十2I—L2十2C1,溶液呈棕黄色，B正确：阴极附近产生大量的OH,滴加酚酞后变红 色，A错误：电解后生成NOH,溶液呈碱性，D错误。 2.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图（所用电极均为惰性电极）。下列 说法不正确的是() 阳离子交换膜 A.从E口逸出的气体是H2 B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C.标准状况下每生成22.4LC2,便产生2 mol NaOH D,电解一段时间后加适量盐酸可以使电解液恢复到电解前的浓度 解析D由纳离子的移动方向可以确定左边电极为阳极，右边电极为阴极。阴极发生 还原反应，氢气从E口速出，B口应补充水，D口得到氢氧化钠浓溶液，A、B项正确。电 解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+C2↑，当有1mol氯气生成 时，有2mol氢氧化钠生成，C项正确。电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质的量之 比为1：1，因此补充适量的氯化氢气体可以使电解液恢复到电解前的浓度，D项错误。 知