电解原理及其应用

概要：第二节 氯碱工业 一、自我探究1． 电解性 Na ＋ 、Clˉ 、H＋ 、OH－ 2Cl－ —2e = Cl2↑ 2 H＋ +2e == H2↑ 2Cl－ + 2 H2O = = = Cl2↑+ H2↑+ 2 OH－无色，无色变成红色，气泡，阳极极板上产生的气体用湿润的淀粉，碘化钾试纸检验，阳极产生的气体，收集点燃听到噗的响声。评价：1．（1）先加BaCl2 溶液足量。 Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4 ↓再加Na2CO3 溶液足量。 Ba 2+ + CO3 2- = BaCO3↓Ca 2+ + CO3 2- = CaCO3↓ Mg 2+ + CO3 2- = MgCO3↓再加NaOH 溶液足量。 Mg 2+ +2 OH－ = Mg(OH)2↓（2）过滤。（3）加适量盐酸。 CO3 2- +2 H＋ = CO2↑+ H2O H＋ + OH－ = H2O2．(1) H2O(含少NaOH) (2) 精制饱和N

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第二节  氯碱工业

 

一、自我探究

1． 

电解

性  Na ^＋   、Clˉ 、H^＋   、OH^－     2Cl^－ —2e = Cl₂↑ 

2 H^＋ +2e == H₂↑    2Cl^－  + 2 H₂O = = = Cl₂↑+ H₂↑+ 2 OH^－

无色，无色变成红色，气泡，阳极极板上产生的气体用湿润的淀粉，碘化钾试纸检验，阳极产生的气体，收集点燃听到噗的响声。

评价：

1．（1）先加BaCl₂ 溶液足量。     Ba ²⁺  + SO₄ ^2-   = BaSO₄  ↓

再加Na₂CO₃ 溶液足量。  Ba ²⁺   + CO₃ ^2-   = BaCO₃↓

Ca ²⁺  + CO₃ ^2-  = CaCO₃↓     Mg ²⁺  + CO₃ ^2- = MgCO₃↓

再加NaOH 溶液足量。   Mg ²⁺  +2 OH^－ = Mg(OH)₂↓

（2）过滤。

（3）加适量盐酸。    CO₃ ^2-  +2 H^＋  = CO₂↑+ H₂O

                    H^＋  + OH^－  = H₂O

2．(1) H₂O(含少NaOH)  (2) 精制饱和NaCl溶液     (3)   淡盐水   (4) Cl₂ 

(5)         H₂   (6) NaOH溶液             3．B

第二节  电解饱和食盐水

一、自我探究

电解

高温

1．（1）制取漂白粉

CaCO₃ === CaO + CO₂↑             2 NaCl + 2 H₂O === H₂↑ + Cl₂↑ 2NaOH

CaO + H₂O == Ca(OH) ₂                 Ca(OH)₂(石灰乳)+2 Cl₂ = Ca(ClO)₂+CaCl₂ +2 H₂O

  （2）制聚氯乙烯

点燃

高温

应用(1)所制得的CaO 、H₂ 和Cl₂

CaO + 3C == CaC₂ + CO↑               H₂ + Cl₂ === 2HCl

催化剂

催化剂

CaC₂ + 2H₂O     HC CH↑ + Ca(OH) ₂    HC CH + HCl     HC CHCl

催化剂

n

nH₂C CHCl        （CH₂—CHCl）     

（3）制取乙酸乙酯

应用(2)所制得HC CH和HCl

催化剂

催化剂

HC CH  + H₂O         CH₃CHO    CH₃CHO  + H₂          CH₃CH₂OH

浓硫酸

催化剂

2CH₃CHO   + O₂        2CH₃COOH

CH₃COOH  + CH₃CH₂OH        CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

2．⑴不可以，此装置中，铁钉只起导电作用，如果交换，铁会放电。逐渐溶解，不再电解食盐水，制取不出NaOH、Cl₂ 。

⑵、可以。接通电源，哪一极析出铜，哪极为负极，则另一极为正极。

[评价]

1．D  2．A  3．D  4．D  5．D

6．（1）ClO₂ 具有强氧化性，是高效消毒剂，且不会与有机物发生氯代，是一种较理想的饮用水消毒剂。。

（2）2NaClO₃ +  4HCl=Cl₂↑+2ClO₂↑+2NaCl+2H₂O

（3）2NaClO₂+Cl₂ =2ClO₂+2NaCl    此法的优点是ClO₂的收率高、质量好，无Cl₂杂质。

(4) 2.63

针对性测试题

一、选择题：

1．D  2．B  3．A   4．B  5．D  6．D  7．D   8．D   9．A   10．C

二、11．（1）2Clˉ- 2e = Cl₂↑  升高  （2）Ca ^2＋ +CO₃ ^2— =  CaCO₃↓

电解

电解

Mg ^2＋  + 2 OH^－   =  Mg(OH)₂↓   （3）A、C  （4）B、C（5）蒸发  过滤

（6）NaCl +H₂O  ===  NaClO + H₂ ↑或 2 NaCl + 2 H₂O= = H₂↑ + Cl₂↑+ 2NaOH

Cl₂ +  2NaOH  ==== NaCl + NaClO + H₂O

12．⑴铁，Fe-2e = Fe ^2＋

⑵B、C  ⑶隔绝空气，防止Fe(OH)₂    被氧化，加热。

⑷、B、C   ⑸ Fe(OH)₂   变成灰绿色，最后变成红褐色。

13．(1)67.1L    (2)706.5g    (3)18.74%

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