课件编号16153130

第1章 第3节 第2课时 电解原理的应用 学案(含答案) 高中化学鲁科版选择性必修1

日期:2024-06-16 科目:化学 类型:高中学案 查看:25次 大小:488429Byte 来源:二一课件通
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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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