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1、最新魯科版選修四電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解教案1電解教案1 電解氯化銅溶液拓展資料一、電解飽和食鹽水的原理在 NaCl 溶液中 ,NaCl 電離出 Na 和 Cl , H2 O 電離出 H 和OH 通電后 ,在電場的作用下 , Na 和H 向陰極移動 , Cl 和 OH 向陽極移動在陽極 ,由于 Cl 比OH容易失去電子 ,所以 Cl 失去電子 被氧化生成 Cl 2 在陰極 , Na 不得電子而H 得到電子被還原生成 H 2 H 得電子后 ,使 H 2 O 電離向右移動 ,因此 ,陰極產(chǎn)物包括H 2 和OH陽極：2Cl2eCl 2陰極：2H2eH 2總反應(yīng)： 2Cl電解H 22OH2H 2 OCl

2、2或2NaCl電解Cl 2H 22NaOH2H 2O工業(yè)上電解飽和食鹽水是用涂有鈦、釕等氧化物的鈦網(wǎng)作陽極,用碳鋼網(wǎng)作陰極二、電解飽和食鹽水制燒堿必須解決兩個主要問題1 / 3第一個問題是：避免生成物Cl 2與 H 2 混合和 Cl 2 接觸 NaOH 溶液因為Cl 2 和H 2 混合遇火或遇強(qiáng)光會爆炸, Cl 2 接觸 NaOH 溶液會 反應(yīng)生成NaCl 和 NaClO, 使產(chǎn)品不純第二個問題是：飽和食鹽水必須精制因為粗鹽水電解會損壞離子交換膜(1)離子交換膜使用離子交換膜能解決上述第一個問題離子交換膜屬于功能高分子材料離子交換膜分為陽離子交換膜和陰離子交換膜,陽離子交換膜只允許陽離子穿過,

3、不許陰離子和氣體分子穿過；陰離子交換膜只允許陰離子穿過,不許陽離子和氣體分子穿過在電 解飽和食鹽水制燒堿的工業(yè)上,使用陽離子交換膜如圖4 16 所示陽離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室,使陰極 產(chǎn)物 H 2 和 NaOH 溶液與陽極產(chǎn)物Cl 2 分開 ,避免混合和接觸另外 ,在電解過程中,陽極室 Cl 減少 ,陰極室 H減少而 OH增多 , Na 從陽極室穿過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室,使溶液中 的電荷得以平衡工業(yè)上通過電解飽和食鹽水而獲得氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液再通過蒸發(fā)氫氧化鈉溶液而獲得固體氫氧化鈉注意： 為什么強(qiáng)調(diào)電解飽和食鹽水,是因為 Cl 2 在飽和食鹽水中的溶解量較小三、電解氯化銅溶

4、液2+(1)通電前電離 (離子自由移動 )CuCl 2=Cu + 2Cl H2 OH +OH(2)通電時 (離子定向移動 )Cu 2+、 H+ 陰極 Cl 、 OH 陽極(3)兩極放電 (依據(jù)離子放電順序)2 / 3陰極： Cu2+ H+陽極： Cl OH電極反應(yīng)為陽極： 2Cl - 2e=Cl 2 (氧化反應(yīng) )陰極： Cu 2+2e= Cu(還原反應(yīng) )(4)pH 變化判斷只出 H 2, pH 升高 (H +放電 )如 NaCl 、 KBr 、 HCl只出 O2, pH 降低 (OH - 放電 )如 CuSO4、 AgNO 3H2、O2 同時出 (H + 、OH 放電 , 實質(zhì)電解水 )3 / 3