第2课时 电解原理的应用 [学习目标] 1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼等原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。2.建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型，加深对电解原理的理解和应用。 [重点难点] 氯碱工业、铜的电解精炼以及简单的电解计算。 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 导学 1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)实验装置 (2)实验现象 ①阳极上有带刺激性气味的黄绿色气体产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。 ②阴极上有无色气体产生，阴极附近溶液变红色。 (3)原理分析 ①通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。 ②通电后，Na＋、H＋移向阴极，Cl－、OH－移向阳极。 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。 (4)电解的总反应式 化学方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 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。 导练 1．判断正误 (1)电解饱和食盐水时，在阴极上得到的产物为H2和NaOH( ) (2)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阳极( ) (3)用U形管做电解饱和食盐水的实验，通电前在U形管的两端滴加几滴石蕊溶液，通电后阳极处溶液变蓝( ) (4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠( ) (5)电解食盐水过程中，可能会有NaClO生成( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ 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。 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：_____。 (2)阳离子交换膜的作用：_____。 从图中b位置补充的为含有少量NaOH的水，NaOH的作用为_____。 (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_____(填名称)。 答案 (1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－＋2H2OCl2↑＋2OH－＋H2↑ (2)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－等阴离子和气体通过，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 (3)a c 氯气 3．在新冠肺炎疫情期间，“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，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_____(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极，c为电解池的_____极。 (2)d电极上发生的电极反应为：_____，电解产生消毒液的总化学方程式为_____。 答案 (1)负 阳 (2)2H＋＋2e－===H2↑ NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 解析 电解饱和氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，该实验的目的是使Cl2被完全吸收制得NaClO溶液，即要让Cl2与NaOH充分混合反应，所以应在下端产生Cl2，上端产生NaOH，则a为负极，b为正极，c为阳极，d为阴极，Cl2和NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故电解产生消毒液的总化学方程式为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑。 氯碱工业中离子交换膜的作用 在氯碱工业中，采用了阳 ... ...
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