2020年高中化学同步教案：《电能转化为化学能——电解》1(鲁科版选修4).docx

电解饱和食盐水的原理电解氯化铜溶液拓展资料
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，由于简洁失去电子，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需解决两个主要问题
第一个问题是：避开生成物混合和接触NaOH溶液．由于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．
其次个问题是：饱和食盐水必需精制．由于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，避开混合和接触．

另外，在电解过程中，阳极室削减，阴极室削减而增多，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．
留意：为什么强调电解饱和食盐水，是由于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(依据离子放电挨次)

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变化推断
只出H2，pH上升(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)