高中化学-第二课时电解原理的应用课件--鲁科版选修4

二、电解原理的应用电解饱和食盐水反应原理思考:（1）饱和食盐水中存在哪些离子？在电场中如何运动？（2）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（3）怎样初步检验两极产物的生成?（4）结合教材，分析产生这种现象的原因？在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源实验装置1.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置离子的放电顺序：（2）用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序放电由易到难放电由易到难放电顺序阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。（1）活泼金属（如Ag、Cu、Fe、Zn）做阳极材料，金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。阳极：S2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子）F-阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+1、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH2、以石墨作电极分别电解下列溶液，电解质和水的量都发生变化的是（）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOHBBC电解饱和食盐水反应原理装置图阴极：阳极：总反应：2H++2e-→H2↑2Cl--2e-→Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑+Cl2↑+2OH-电解2H2O+2NaCl=H2↑+Cl2↑+2NaOH电解上述装置的弱点：1.H2和Cl2混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室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、以石墨作电极分别电解下列溶液，1、Na2S溶液2、AgNO3溶液以上溶液，电解后碱性增强的有，电解后酸性增强的有。1，32，43、FeCl2溶液4、NaHSO4溶液4：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.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.5：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：①金属M的相对原子质量及x、n值；②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。Mx++xe-=M0.005mol0.01mol0.32g所以：x=2；M=64；n=3产生H+为0.01mol，pH=16、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A电解原理的应用（饱和食盐水)阳极：阴极：惰性电极阳极：阴离子放电（S2-、I－、Br－、Cl－、OH－）阴极：阳离子放Ag+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Zn2+）阳极自身放电（活泼金属做电极）2H++2e-→H2↑2Cl--2e-→Cl2↑2H2O+2NaCl=H2↑+Cl2↑+2NaOH电解课下作业：•自主学习丛书：第二节第2课时