高中化学氯碱工业 知识点

《氯碱工业》

教学目标：

1．使学生了解氯碱工业反应原理。

2．使学生了解电解槽。

3．常识性介绍氯碱工业中食盐水的精制。

4．使学生了解氯碱工业为基础的化工产品。

重点、难点：氯碱工业的反应原理。

课时安排：共二课时，此为第二课时。

教学准备：挂图4—8、4—9、4—10

教学过程：

[复习]电解饱和食盐水的化学方程式。

[引题]氯气可以与碱反应，氢气与氯气混合是一件很危险的事情。这都是在氯碱工业中应避免的问题，本节我们具体研究氯碱工业。

[板书]二、离子交换法制烧碱

[讲解]阅读P57页。

[总结]

1．离子交换膜电解槽的组成及其各自特点。

2．阳离子交换膜的用途。

3．添加原料应注意的问题。 [板书]

2．添加原料：

阳极室：添加精制饱和食盐水

阴极室：添加纯水（加入一定量的NaOH溶液）

[思考]为什么要这样添加原料？

[讨论后回答]通电时，水在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl—则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出。

[展示图4—10]离子交换膜法电解制碱的主要生产流程。

[讲解]在上图中，我们看到第一步由食盐到精制食盐。回忆，我们在初中化学中有过海盐提纯的方法。试想在粗盐中含有什么杂质，并如何除掉而不引入新的杂质？

[板书]

3．除杂：

杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、硫酸根离子。

除杂：加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等。使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水水pH值。 [思考]除杂质的顺序？

[小结]本节课我们主要学习了离子交换膜电解槽的构造及氯碱工业的原理。

[作业]自学第三部分以氯碱工业为基础的化工生产，绘制表4—11，并以我们学过的知识为基础，在表格中试写出各反应的化学方程式，或代表物。

用心 爱心 专心 - 1 - 《氯碱工业》

【教学目标】

1．使学生了解氯碱工业反应原理。

2．使学生了解电解槽。

3．常识性介绍氯碱工业中食盐水的精制。

4．使学生了解氯碱工业为基础的化工产品。

【重点、难点】氯碱工业的反应原理。

【课时安排】共二课时，此为第一课时。

【教学准备】U形管、电源、电流计、碳棒；

饱和食盐水、淀粉KI试纸、酚酞试液。

【教学过程】

[复习]在第一册卤族元素，我们了解氯气的工业制法，即用电解饱和氯化钠溶液可制取氯气，请同学回忆一下这个反应的方程式。

[引入]工业上用电解饱和食盐水法来制取NaOH、H2、Cl2，并以它们为原料生一系列化工产品，称为氯碱工业。本节我们主要研究氯碱工业的化学原理。

[板书] 第二节 氯碱工业

一、电解饱和食盐水反应原理

[讲解]在前面们学习了电解、电镀，在学习中我们知道电解时，阴极区聚集阳离子，阳极区聚集阴离子。依据氧化性、还原性强弱顺序电解出不同的产物。电解饱和食盐水，

[思考]饱和氯化钠溶液中的成分？

[分析]

氯化钠电离：NaCl = Na+ + Cl－

阳离子：Na+、H+（少量）；

阴离子：Cl－、OH—（少量）

[演示实验4—3]（建议在阳极区，即生成氯气的U形管一侧的管口，放置湿润的淀粉KI试纸来检验生成的氯气） 用心 爱心 专心 - 2 -

[观察现象]请同学们说出实验的现象。

[思考]为什么？

[分析]

溶液中：

阳离子：Na+、H+（少量），氧化性：H+ > Na+。氢离子易失去电子，生成氢气。

阴离子：Cl—、OH—。还原性：Cl— > OH—。氯离子易失去电子，生成氯气。

阳极反应：2Cl——2e— = Cl2↑

阴极反应：2H+ + 2e— = H2↑

随着溶液中H+的大量消耗，使溶液中氢氧根离子浓度大于OH—离子的浓度，溶液显碱性，所以酚酞试液变红。

清泉州阳光实验学校第二课时

［引言］上节课我们学习了电解饱和食盐水的反响原理，知道其可以得到三种重要的化工原料——氢气、氯气和烧碱。由于这几种产物混合时易发生化学反响，故需使电解反响在特殊的电解槽(即离子交换膜电解槽)中进展。但进入电解槽阳极室的饱和食盐水必须是精制的，为什么要精制？粗盐水又应该如何精制？下面我们就来讨论这个问题。

［板书］第二节氯碱工业(第二课时)

二、离子交换膜法制烧碱

2.食盐水的精制

［讲解］由上一节所学知识我们知道，离子交换膜的特点是只允许指定离子通过。而粗盐水中常含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO24等杂质，它们的存在会使制得的NaOH纯度降低，同时会使离子交换膜受到损坏，故在电解前，必须对饱和食盐水进展精制。

［投影］粗盐水中常含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO24等杂质，怎样用BaCl2、Na2CO3、NaOH、盐酸等试剂将其除去？

［师］请大家分组讨论，设计除杂方案。

［学生讨论，并设计除杂方案，教师选择有代表性的方案，用来展示和讲解］

［教师评讲后总结］对于有关除杂问题的解答，首先应注意：在除去已有杂质的同时，不能带进新的杂质。因此，在解答此种类型的题目时，一定要“瞻前顾后〞，即注意思维的严密性。其次，对于所提供的试剂，一定要弄清楚使用它的目的。例如，在此题中，BaCl2显然是用来去除SO24的，而Na2CO3定然是用来沉淀Ca2＋的，NaOH可使Mg2＋、Fe3＋等以沉淀的形式析出来，盐酸是用来调节溶液的pH的。在此根底上，再对所加试剂进展合理排序，即可到达实验目的。

［根据以上思路，教师和学生一块设计出以下除杂方案］

［板书］ ［想一想］1.为什么精制盐水时，要使所加BaCl2、NaOH、Na2CO3过量？

［议一议］2.假设把所加NaOH和Na2CO3的顺序调换一下，对精制结果是否会有影响？

［学生考虑，讨论后答复］

答案：1.加BaCl2过量，可使溶液中的SO24沉淀完全，加NaOH、Na2CO3过量，是为了使溶液中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋和过量的Ba2＋沉淀完全。

皇泉州民德市追俊学校第4课时 电解原理的用

[目标要求] 1.了解氯碱工业、电镀、精炼铜的原理。2.掌握电解原理及其用。

电解原理的用

1．氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。

电极的反式(并注明反类型)

阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反)；

阴极：2H＋＋2e－===H2↑ (还原反)。

总反式：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

其中阴极反中的H＋是由水电离产生的。

2．电镀

(1)电镀是用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。

(2)电镀 阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反阴极：待镀金属制品电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液

在电镀过程中，电镀液的浓度不变。

3．电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)

(1)粗铜作阳极，电极反Cu－2e－===Cu2＋；

精铜作阴极，电极反Cu2＋＋2e－===Cu；

电解质溶液CuSO4溶液。

(2) 活泼性较强的铁、锌以离子形式进入溶液，活泼性较差的金、银形成阳极泥。

4．电冶金制取金属

Na、Ca、Mg、Al活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：

阴极：2Na＋＋2e－===2Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，

总反式：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑。

知识点一 氯碱工业

1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl