高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能——电解（第2课时）电解原理的应用教学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学教学案

第 2 课时 电解原理的应用[课标要求]1．掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理。2．了解电镀、电解精炼的原理及应用。3．能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱并进行相关计算。1．电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，其中阳极产物为 Cl2，阴极产物为 NaOH 和 H2。2．电解精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，含有铜离子的溶液为电解质溶液。3．电镀时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，含镀层金属阳离子的电解质溶液做电镀液。以下为电解 NaCl 溶液的装置示意图，填写下面空格。(1)实验现象① 阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产生。② 阴极上有气体产生，阴极附近溶液变红色。(2)实验结论：用惰性电极电解饱和食盐水，生成 H2、Cl2 和 NaOH。(3)放电顺序及电极反应① 阳极离子放电顺序：Cl－>OH－，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)。② 阴极离子放电顺序：H＋>Na＋，电极反应：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。(4)电解反应的化学方程式2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。离子方程式：2Cl－＋2H2O=====2OH－＋H2↑＋Cl2↑。[特别提醒] 因为阳极产物 Cl2和阴极产物 H2会发生反应，Cl2和 NaOH 会发生反应，因此氯碱工业中常用特殊的电解槽电解饱和食盐水，为避免电解产物之间发生反应常用阳离子交换膜将两极溶液分开，阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。1．关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是( )A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D．电解时铁作阳极解析：选 B 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，因此阳极区加入 KI，因 Cl2将 I－氧化为I2，溶液呈棕色；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电则 OH－增多，溶液呈碱性，使酚酞溶液变红；若用铁作阳极，电极本身被氧化，不能得到氯气。2．某小组设计电解饱和食盐水的装置如右图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是( )A．铜电极附近观察到黄绿色气体B．石墨电极附近溶液先变红C．溶液中的 Na＋向石墨电极移动D．铜电极上发生还原反应解析：选 D A 项，电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在 Cu 作电极时仍产生两种气体，说明 Cu 为阴极，石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；B 项，石墨为阳极，Cu 为阴极，氢离子在...