电解饱和食盐水学习要点.doc

电解饱和食盐水学习要点
江苏省如皋市江安中学 胡海鹏 226534
工业上，氯碱工业是化学工业的重要支柱之一，高中学习中，电解饱和食盐水是出现频率比较高的重点、难点。本人根据多年的教学经验将电解食盐水的考点以及注意点罗列如下：
[实验探究]如图所示为实验室电解饱和实验水的装置图
1. 接通电源，观察U形管内的变化。
现象：两极均产生气泡
结论：通电后有新的气体物质生成
2．探究a、b管各是什么气体？如何验证？
现象：a管收集的气体靠近火焰，有轻微的爆鸣声。b管有黄 绿色、刺激性气味的气体产生。
结论：a管有氢气生成，b管有氯气生成。
3．关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加1—2滴酚酞溶液，观察现象。
现象：a管周围的颜色变红
结论：a管周围有碱性物质生成
4．请根据上述现象和结论，写出电解氯化钠溶液的电极方程式和总反应方程式。
阳极：（氧化反应）
阴极：（还原反应）
总反应：
5．如何检验生成的氯气？
答：将b端导管通入盛有淀粉碘化钾溶液的试管，如溶液变蓝说明有氯气生成。
[注意事项]
1.饱和食盐溶液中如果含有Ca2+和Mg2+，电解时阴极区可能会出现不应有的白色浑浊现象，这是由于生成了Mg(OH)2沉淀。
2.本实验最好使用纯净的氯化钠来配制饱和溶液。如使用粗食盐配制饱和食盐水，则在实验前应对粗食盐水进行精制，以除去其中的Ca2+和Mg2+。精制时，可将36g粗食盐加入100ml蒸馏水中，加热搅拌，使之完全溶解，再滴入2滴酚酞指示剂，继续加入NaOH和Na2CO3混合溶液，边加边搅拌，加到酚酞呈稳定的红色为止。静置几小时，待CaCO3和Mg(OH)2析出后，过滤上层清液。然后，把溶液煮沸，冷却后滴加盐酸至溶液变为无色。
3.该实验的快慢取决于电源电压及电流，电压高、电流强反应就快。一般可用6V～12V稳压电源，或把四个铅蓄电池串联使用。
4.阳离子交换膜的作用：
  (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸
（2）阳离子交换膜具有很好的选择性，它只允许阳离子（Na+、H+）通过，不允许阴离子（Cl-、OH-）及分子（H2、Cl2）
  (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
[原创练习]
在工业生产中，电解食盐水常在电解槽中进行。为避免电解产物之间发生反应，常用石棉隔膜或离子交换膜将电解槽分成两部分。如图所示为阳离子交换膜电解槽的示意图。请回答：
（1）A、B处生成的气体分别为 、 。
如何检验B处生成的气体，请简述： 。
（2）该电解槽的阳极电极反应式为： 。
（3）通电开始后，阴极附近溶液的PH会增大，请简述原因：
。
（4）工业生产中，从C处导出 溶液。
[答案]
（1）Cl2、H2 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近B处，若试纸变蓝则表示B处生成氯气。
（2）阳极：
（3）阴极发生反应，H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大
（4）氢氧化钠