蘇教化學(xué)選修化學(xué)與技術(shù)課件：專題2第二單元氯堿生產(chǎn)(已修改)
2025-01-20 11:53 本頁(yè)面
【正文】 第二單元 氯堿生產(chǎn) 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo) 第二單元 氯堿生產(chǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 法。 2．了解法拉第電解定律。 課前自主學(xué)案 一、食鹽水的電解原理 氯化鈉是強(qiáng)電解質(zhì) ,在水中完全電離 。水是弱電解質(zhì) ,微弱電離 ,因此食鹽水中存在著 Na＋ 、 Cl－ 、 H＋ 、OH－ 四種離子 .通電前 ,這些離子在溶液里自由移動(dòng) 。通電后 ,帶負(fù)電荷的 OH－ 和 Cl－ 向陽(yáng)極移動(dòng) ,帶正電荷的 Na＋ 和 H＋ 向陰極移動(dòng) .在陽(yáng)極上 ,Cl－ 失去電子被氧化成氯原子 ,氯原子結(jié)合成氯分子形成氯氣 。在陰極上 ,H＋ 得到電子被還原成氫原子 ,氫原子結(jié)合成氫分子形成氫氣 .電極上發(fā)生的反應(yīng)分別為 : 陽(yáng)極 :___________________ (氧化反應(yīng) ) 陰極 :__________________ (還原反應(yīng) ) 這種使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì) ,在陰、陽(yáng)兩極分別發(fā)生 _______________的過(guò)程叫做電解 . 2Cl－ － 2e－ ===Cl2↑ 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑ 還原和氧化反應(yīng) 電解是在電解槽中進(jìn)行的 .電解槽有兩個(gè)電極 ,與直流電源的正極相連的是陽(yáng)極 ,與負(fù)極相連的是陰極 .通電時(shí) ,陽(yáng)離子移向陰極 ,在陰極得到電子 ,發(fā)生還原反應(yīng) 。陰離子移向陽(yáng)極 ,在陽(yáng)極失去電子 ,發(fā)生氧化反應(yīng) .隨著電解的進(jìn)行 ,在陰極區(qū) H＋ 不斷消耗 ,而 OH－不斷聚集 ,形成 _______溶液 . NaOH 電解飽和食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____________________________________. 2NaCl＋ 2H2O 2NaOH＋ H2↑ ＋ Cl2↑ 思考感悟 1． (1)如何通過(guò)食鹽來(lái)生產(chǎn)燒堿和氯氣？ (2)電解時(shí)離子的放電順序是什么？ 【提示】 (1)電解飽和食鹽水。方程式為： 2NaCl＋ 2H2O 2NaOH＋ H2↑ ＋ Cl2↑ . (2)離子在電極表面得到或失去電子的過(guò)程也叫做“ 放電 ” .當(dāng)電解質(zhì)溶液中存在多種陽(yáng)離子或陰離子時(shí) ,離子在電極上放電的順序存在一定規(guī)律 .實(shí)驗(yàn)事實(shí)一般為用石墨作電極時(shí) ,得電子能力越強(qiáng)的金屬陽(yáng)離子越先放電 ,失電子能力越強(qiáng)的陰離子越先放電 。如果與正極相連的是金屬 (鉑、金除外 ),則是金屬原子失去電子 . 二、食鹽水電解工藝 1．石棉隔膜電解槽 電解槽用石棉隔膜隔成陰極室和陽(yáng)極室 ,用 _____作陽(yáng)極、 ______作陰極 .石棉隔膜能阻止 _____通過(guò)而不能阻止 _____________通過(guò) .電解時(shí)， Cl－ 在陽(yáng)極氧化成氯氣從陽(yáng)極室排出 。在陰極上 ,H＋ 得電子被還原為 H2從陰極室放出 . 石墨 鐵絲網(wǎng) 氣體 水分子和離子 2．離子膜電解槽 在離子膜電解槽中 ,電解槽的陰極室和陽(yáng)極室用陽(yáng)離子膜隔開(kāi)，精制飽和食鹽水進(jìn)入陽(yáng)極室 ,稀 NaOH溶液 (或去離子水 )進(jìn)入陰極室 .陽(yáng)離子膜具有選擇透過(guò)性 ,它只允許陽(yáng)離子 _________透過(guò)膜進(jìn)入陰極室 ,而陰離子 ___________和氣體則不能透過(guò) .接通直流電 ,H＋ 在陰極表面放電最終生成 ______,Na＋ 透過(guò)膜由陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室 , Na＋ 、 H＋ Cl－ 、 OH－ 氫氣 在陰極室得到純度較高的 _______溶液 。Cl－ 則在陽(yáng)極表面放電最終生成 ,食鹽水因氯化鈉被消耗而成為淡鹽水從陽(yáng)極室排出 .通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入 陰極室的去離子水的量 ,可得到一定濃度的 ______ 溶液 . 離子膜法具有能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高、設(shè)備占地面積小、生產(chǎn)能力大及無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn) ,是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向 . NaOH 氯氣 NaOH 思考感悟 2．隔膜和離子膜的作用有什么區(qū)別？ 【提示】 隔膜和離子膜的作用比較 電解 NaCl 時(shí) 2NaCl ＋ 2H2O ==== =通電2Na OH ＋ H2↑ ＋Cl2↑ , H2
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