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(chǎng)的作用下 , Na 和H 向陰極移動(dòng) , Cl 和 OH 向陽(yáng)極移動(dòng)在陽(yáng)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(dòng) ,因此 ,陰極產(chǎn)物包括H 2 和OH陽(yáng)極：2Cl2eCl 2陰極：2H2eH 2總反應(yīng)： 2Cl電解H 22OH2H 2 OCl 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(yáng)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(gè)主要問(wèn)題1 / 3第一個(gè)問(wèn)題是：避免生成物Cl 2與 H 2 混合和 Cl 2 接觸 NaOH 溶液因?yàn)镃l 2 和H 2 混合遇火或遇強(qiáng)光會(huì)爆炸, Cl 2 接觸 NaOH 溶液會(huì) 反應(yīng)生成NaCl 和 NaClO, 使產(chǎn)品不純第二個(gè)問(wèn)題是：飽和食鹽水必須精制因?yàn)榇蛀}水電解會(huì)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(gè)問(wèn)題離子交換膜屬于功能高分子材料離子交換膜分為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜,陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子穿過(guò),不許陰離子和氣體分子穿過(guò)；陰離子交換膜只允許陰離子穿過(guò),不許陽(yáng)離子和氣體分子穿過(guò)在電 解飽和食鹽水制燒堿的工業(yè)上,使用陽(yáng)離子交換膜如圖4 16 所示陽(yáng)離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽(yáng)極室,使陰極 產(chǎn)物 H 2 和 NaOH 溶液與陽(yáng)極產(chǎn)物Cl 2 分開(kāi) ,避免混合和接觸另外 ,在電解過(guò)程中,陽(yáng)極室 Cl 減少 ,陰極室 H減少而 OH增多 , Na 從陽(yáng)極室穿過(guò)陽(yáng)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(guò)電解飽和食鹽水而獲得氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液再通過(guò)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?yàn)?Cl 2 在飽和食鹽水中的溶解量較小三、電解氯化銅溶液2+(1)通電前電離 (離子自由移動(dòng) )CuCl 2=Cu + 2Cl H2 OH +OH(2)通電時(shí) (離子定向移動(dòng) )Cu 2+、 H+ 陰極 Cl 、 OH 陽(yáng)極(3)兩極放電 (依據(jù)離子放電順序)2 / 3陰極： Cu2+ H+陽(yáng)極： Cl OH電極反應(yīng)為陽(yáng)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(shí)出 (H + 、OH 放電 , 實(shí)質(zhì)電解水 )3 / 3