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课件网) 电解原理在工业上的应用 ———电解食盐水的应用及分析 第四章 化学反应与电能 1.通过对氯碱工业原理的分析，掌握电解饱和食盐水的原理，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。 【史料1】1774年瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，第一次制得 Cl2。 MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O △ 卡尔·威尔海姆·舍勒 缺点：能耗大、污染大、产量低、成本高 阴极 阳极 e－ 【史料2】1799年伏打研制了能维持一定电流的电池———伏打电堆。1800年，William Cruikshank用伏打电池电解食盐水,发现可以制得 Cl2 。 e－ e－ e－ 阴离子 阳离子 电解原理 实验电解饱和食盐水 任务一：认识电解食盐水 请根据电解原理，书写惰性电极(石墨)电解食盐水的电极反应式和总反应方程式。 阴极：_____ 阳极：_____ 总离子反应：_____ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 2Cl－－2e－===Cl2↑ 问题1：两极区电解质溶液pH如何变化？ 如何验证pH变化？ 活动1：书写电解食盐水电极式 任务一：认识电解食盐水 氯碱工业 (3)溶液中存在的离子 Na+、 H+、 Cl－、 OH－ (4)比较放电顺序 阳极： Cl－ ＞ OH- 阴极： H+ ＞ Na+ 阳极 2Cl－－2e－=Cl2↑ 阴极 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ (1)确定电解池的阴阳极 (2)电极材料 惰性，溶液中的离子放电 (5)写出电极反应 电解总反应方程式： 2NaCl＋2H2O==Cl2↑＋H2↑＋2NaOH 电解 惰性电极电解饱和食盐水 思考: 若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象 阴极试液变红！阳极无明显变化！ 如何验证pH变化？ 紫甘蓝 pH试纸 pH计 酚酞 石蕊 甲基橙 酸碱指示剂 任务一：认识电解食盐水 活动2：实验验证两极区溶液pH变化 任务一：认识电解食盐水 预测实验现象 预测依据 两电极上： 阴极区溶液： 阳极区溶液： 气球 NaCl 溶液 阳极 阴极 紫甘蓝 活动2：实验验证两极区溶液pH变化 任务一：认识电解食盐水 气球 NaCl 溶液 阳极 阴极 预测实验现象 预测依据 Cl2+2H2O HCl+HClO 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH- 电解 阴极区生成NaOH 两电极均产生气泡，且阴极较快 阴极区溶液由紫色逐渐变为蓝色，再变为绿色 阳极区溶液由紫色逐渐变为红色 再变为无色 思考讨论 阴极 阳极 饱和NaCl溶液 生成H2、NaOH 生成Cl2 根据以上实验分析，你觉得电解饱和食盐水可用于制备什么生活用品？ 电解食盐水的简易装置可以得到纯净的工业原料Cl2和NaOH吗？ 漂白液：NaClO、NaCl Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O 1、产品Cl2和NaOH溶液会反应吗，那么Cl2能和NaOH溶液接触吗？ Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O 2、产品Cl2和H2能混合吗？ 遇火或强光会爆炸 解决方法： 生产设备：阳离子交换膜电解槽 不能 若工业上采用下图的装置制备NaOH、H2 、Cl2，存在何种不足之处？如何解决这个问题？ 使用离子交换膜 H+ Na+ Cl- OH- 活动3：完善氯碱工业装置 任务一：认识电解食盐水 + - 阳 极 阴 极 请根据以上分析，在下图方框中填入所选交换膜、电解原料、电解产品，完善氯碱工业装置图。 + - Cl2 H2 Na+ 淡盐水 NaOH溶液 饱和NaCl溶液 阳离子交换膜 阳 极 阴 极 饱和NaCl溶液 稀NaOH溶液 浓NaOH溶液 【思考】使用阳离子交换膜后，电路中每通过1mole-,阴极区溶液质量如何变化？ 含氯漂白剂 有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染 有机合成 氯化物合成 农药 金属冶炼 有机合成 HCl 盐酸 H2 NaOH 湿氯气 湿氢气 液碱 Cl2 电解饱和食盐水 任务二：电解食盐水的应用———湿法冶铁 活动4：分析湿法冶铁的装置图，写出该装置的电极反应。 一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁的 ... ...
