第2课时 电解原理的应用
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,认识电能与化学能之间的能量转化。2.证据推理与模型认知:建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型,加深对电解原理的理解和应用。
一、电解原理的应用
1.电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气
(1)实验装置
(2)实验现象
①阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产生,并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色。
②阴极上有无色气体产生,阴极附近溶液变红色。
(3)原理分析
①通电前,氯化钠溶液中含有的离子:Na+、Cl-、H+、OH-。
②通电后,Na+、H+移向阴极,Cl-、OH-移向阳极。
阳极:离子放电顺序为Cl->OH-,电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑;
阴极:离子放电顺序为H+>Na+,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
因H+放电,导致水的电离平衡向右移动,故阴极区生成NaOH。
(4)电解的总反应式
化学方程式:2NaCl+2H2O\s\up7(通电(通电)H2↑+Cl2↑+2NaOH;
离子方程式:2Cl-+2H2O\s\up7(通电(通电)H2↑+Cl2↑+2OH-。
2.铜的电解精炼
(1)装置
粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质,常用电解的方法进行精炼。装置如下: