电解原理应用第二节氯碱工业复习:当用石墨做电极,电解不同的电解质时有什么规律?S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+ⅠⅢⅡⅣⅡ与Ⅳ区:电解水型Ⅰ与Ⅲ区:电解电解质型Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型复习以石墨为电极,电解熔融的NaCl,两极上分别发生什么变化?以石墨为电极,电解NaCl水溶液,两极上又分别发生什么变化?一、电解饱和食盐水实验4—3实验步骤:1、按装置图安装好仪器。2、向U型管中注入饱和食盐水。3、向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液,把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。4、接通电源。1.两极均产生气体。2.阴极区附近溶液出现红色,有碱生成。3.阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,有刺激性气味的气体,分析应是Cl2。实验现象及结论:阴极:阳极:总反应方程式:2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑+Cl2↑+2OH-电解2H2O+2NaCl=H2↑+Cl2↑+2NaOH电解分析:电解饱和食盐水反应原理思考:此装置有哪些缺点?1、H2和Cl2混合不安全。2、Cl2会和NaOH反应,会使得到的NaOH不纯。思考:装置如何改进?①离子交换膜电解槽的简单构造如何?②离子交换膜的作用是什么?③工业制碱的简单生产流程怎样?阅读教材并思考:二、离子交换膜法制烧碱二、离子交换膜法制烧碱(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极:碳钢网(有镍涂层)(阳)离子交换膜:只允许(阳)离子通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室(2)离子交换膜的作用:①防止氯气和氢气混合而引起爆炸。②避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量。(3)生产流程-思考:如何由粗盐水精制食盐水?粗盐水(Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-)过量BaCl2Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Cl-BaSO4CaCO3BaCO3过量Na2CO3Na+、Ba2+、Ca2+、Cl-、OH-过量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2Na+、Cl-、OH-、CO32-适量HCl,调节PH通过阳离子交换树脂(除去微量金属阳离子)Na+、Cl-三、精制食盐水①加入稍过量的NaOH溶液(除Mg2+、Fe3+)②加入稍过量BaCl2溶液(除SO42-)(其中①、②顺序可以交换。)③加入稍过量的Na2CO3溶液(除Ca2+、Ba2+)④过滤(除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等);⑤在滤液中加适量盐酸(除去过量的CO32—、OH-调节溶液的pH);⑥通过阳离子交换树脂(除去残留的微量Ca2+、Mg2+等离子)。三、精制食盐水的操作步骤Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后。1、由电解饱和食盐水制取烧碱的设备,讨论如何以硫酸钠为原料生产硫酸和氢氧化钠?拓展演示2、活泼金属的制备石墨Al熔融的AL2O3阳极:2O2——4e—==O2↑阴极:Al3++3e—==Al总反应方程式:2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融MgCl2==Mg+Cl2↑通电熔融2NaCl==2Na+Cl2↑通电熔融能否用置换反应来制备单质铝?为什么?3、金属的防护金属腐蚀的快慢程度:电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阳极海水CFe+-海水CFe-+四、电解计算——电子守恒法练习:铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后(1)c(Cu2+);(2)溶液的pH.(1)n(Cu2+)=0.5molc(Cu2+)=0.5mol/L解析:阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极Cu2++2e-=Cu2H++2e=H2↑(2)C(H+)=1mol/LpH=01.请观察下列实验装置图,指出各装置的名称。电解池电镀池NaCl溶液硫酸溶液原电池五、课堂练习CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精炼池ABCDCuSO4溶液2电解池原电池阴极阳极3、判断下列装置各属于什么池?正极负极4、如下图两个电解槽中,A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过,下列叙述中正确的是()A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64gB.甲烧杯中B极上电极反应式为:4OH--4e—=2H2O+O2↑C.乙烧杯中滴入酚酞试液,D极附近变红D.乙烧杯中C极上发生还原反应C此电池放电时,负极发生反应的物质为A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充电放电2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O5、银锌电池广泛用于电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为:D1.电解液中含有K+、Cl—、SO42—、OH—(少量)、Cu2+、H+(少量)⑴用两个石墨棒作电极电解,开始时阳极上电极反应式是___________;阴极上电极反应式是____________⑵改用两个铜棒作电极电解时,则阳极变化是_______________,电极反应式是____________;阴极上电极反应式是____________。7、强化练习: