高三化学 电能转化为化学能 电解复习教案1

江苏省邳州市第二中学高三化学 电能转化为化学能 电解复习教案1

一、电解饱和食盐水的原理

在NaCl溶液中，NaCl电离出，电离出．通电后，在电场的作用下，向阴极移动，向阳极移动．

在阳极，由于容易失去电子，所以失去电子被氧化生成．

在阴极，不得电子而得到电子被还原生成．得电子后，使电离向右移动，因此，阴极产物包括．

阳极：

阴极：

总反应：

或     

工业上电解饱和食盐水是用涂有钛、钌等氧化物的钛网作阳极，用碳钢网作阴极．

 二、电解饱和食盐水制烧碱必须解决两个主要问题

第一个问题是：避免生成物混合和接触NaOH溶液．因为混合遇火或遇强光会爆炸，接触NaOH溶液会反应生成NaCl和NaClO，使产品不纯．

第二个问题是：饱和食盐水必须精制．因为粗盐水电解会损坏离子交换膜．

(1)离子交换膜

使用离子交换膜能解决上述第一个问题．

离子交换膜属于功能高分子材料．离子交换膜分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜只允许阳离子穿过，不许阴离子和气体分子穿过；阴离子交换膜只允许阴离子穿过，不许阳离子和气体分子穿过．

在电解饱和食盐水制烧碱的工业上，使用阳离子交换膜如图4－16所示．阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室，使阴极产物和NaOH溶液与阳极产物分开，避免混合和接触．

另外，在电解过程中，阳极室减少，阴极室减少而增多，从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室，使溶液中的电荷得以平衡．

工业上通过电解饱和食盐水而获得氯气、氢气和氢氧化钠溶液．再通过蒸发氢氧化钠溶液而获得固体氢氧化钠．

注意：为什么强调电解饱和食盐水，是因为在饱和食盐水中的溶解量较小．

三、电解氯化铜溶液

(1)通电前电离(离子自由移动)CuCl2===Cu2++2Cl－ H2OH++OH－

(2)通电时(离子定向移动)Cu2+、H+→阴极 Cl－、OH－→阳极

(3)两极放电(依据离子放电顺序)

    阴极：Cu2+＞H+      阳极：Cl－＞OH－

电极反应为

阳极：2Cl－-2e=Cl2↑(氧化反应)

阴极：Cu2++2e=Cu(还原反应)

 (4)pH变化判断

只出H2，pH升高(H+放电)如NaCl、KBr、HCl

只出O2，pH降低(OH-放电)如CuSO4、AgNO3

H2、O2同时出(H+、OH－放电，实质电解水)