2018年学习工业制碱课件PPT

氯碱生产的核心技术——电解
1.电解 (1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融态的电解质，在阴、阳两极分别发 生______ 还原反应和______ 氧化反应的过程。 (2)电解装置——电解槽 直流电源 正极 相连 阳极——与直流电源______ 电解槽 电极 负极 相连 阴极——与直流电源______
盐水，选项 C 符合题意。 【答案】 C
粗盐的精制
【问题导思】 ①氯碱生产中，能否用粗盐水代替精制盐水？ 【提示】 不能，粗盐水中的泥沙，以及电解时生成的 Ca(OH)2、Mg(OH)2 沉淀，损坏离子交换膜。
－ 2＋ 2＋ 3＋ ②除去粗盐中的 SO2 、 Ca 、 Mg 、 Fe 分别用什么试剂？ 4
－ － － － －
2．阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序： Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋> K＋。
下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(
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)
电解 【解析】 电解食盐水时，2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，H2 在阴极产生，Cl2 在阳极产生。由图可知每一装置左侧都是用来收集 H2 的，而右 侧是用来检验 Cl2(使淀粉KI 溶液变蓝)。
阶 段 一
阶 段 三
课题 2 氯碱生产
阶 段 二 学 业 分 层 测 评
1．了解电解的概念和电解食盐水的原理，并能写出相应的电极反 应式和总反应的化学方程式。(重点) 2．知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电 解槽的工作原理，知道离子膜法电解制烧碱的主要工艺流程，了解精 制盐水的原理和方法。(重难点) 3．能举例说明氯碱工业产品的主要用途。
(2)电极反应及总反应
＋ － 2H ＋ 2e ===H2↑， 阴极：________________ － － 2Cl － 2e ===Cl2↑， 阳极：_________________
电解 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 。 总反应：_______________________________________
【提示】 不一定。阳极材料为活性电极时，材料本身失电子而放电，溶 液中阴离子不放电。 ②电解饱和食盐水时，向溶液中滴入酚酞试液，为什么阴极区溶液变红色？
【提示】 阴极：2H＋＋2e－===H2↑，使阴极区溶液碱性增强。
③你知道阳极、阴极上离子的放电顺序吗？ 【提示】 见要点 1、2。
1．阳极产物判断 首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序中 Ag 以前的金属)，则电极 材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极 (Pt、 Au、石墨)，则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加 以判断。 阴离子放电顺序： S2 >I >Br >Cl >OH >含氧酸根。
－ 2＋ 3＋ 2＋ 【提示】 SO2 —— BaCl 、 Mg 、 Fe —— NaOH 、 Ca ——Na2CO3。 4 2
③粗盐提纯时， 加入试剂的顺序中， Na2CO3 能否排在 BaCl2 之前？为什么？
【提示】 不能。过量的 Ba 须用 定排在 BaCl2 之后。
2＋
2－ CO3 除去，故加入顺序中，Na2CO3
(3)电解原理
阳离子移向阴极，得电子，发生______ 还原反应。 阴极：________
阴离子移向阳极，失电子，发生______ 氧化反应。 阳极：________
2．电解饱和食盐水 (1)离子移动方向
＋ ＋ － － Na 、 H Cl 、 OH __________移向阴极，____________移向阳极。
(3)现象 向溶液中滴入酚酞时，____ 阴极变红色；阳极出现_________ 黄绿色 气体，能使润湿
蓝 色。 的 KI－淀粉试纸变____
1．电解饱和食盐水时，如何检验阴极气体成分？
【提示】 收集一小试管阴极产生的气体，靠近酒精灯火焰，产生淡蓝色 火焰，并发出“噗噗”响声，证明有 H2 生成。
一
1．粗盐的成分
－ 粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO2 4 等杂质，不符合电解要求，因
此必须经过精制。 2．杂质的危害 Ca2＋、Mg2＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外， 杂质的存在会使得到的产品不纯。
3．除杂质的过程 过量BaCl2 粗盐水 ――――→ － 除SO2 4 过量NaOH 过量Na2CO3 过滤 ――――――→ 2＋ 3＋ ――――――→ 2＋ 2＋ ―――――――→ 除Mg 、Fe 除Ca 、Ba 除泥沙及沉淀
【答案】 D
电解槽中电子流向和电流方向：电子流向：阳极→正极→ 负极→阴极直流电源相当于“电子泵”
内电路：负极→正极 电流方向 外电路：正极→阳极→阴极→负极
1．家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器电解 槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与 该反应器工作原理直接有关的化学方程式是( 光照 B．H2＋Cl2=====2HCl 通电 C．2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ D．2HClO===2HCl＋O2↑ 【解析】 根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食 ) A．2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
钛 为基体、其表面涂有钌和钛氧化物涂层的金属。 阳极材料：以____
低碳钢 阴极材料：________ 。
2．阳离子膜和阴离子膜的作用有什么不同？
【提示】 阳离子膜只允许阳离子透过，阴离子和分子不能透过；阴离子 膜只允许阴离子透过，阳离子和分子不能透过。
氯碱工业产品
电解产物的判断
【问题导思】 ①电解时，阴离子一定在阳极放电吗？
氯碱生产的基本装置——电解槽
1.如何有效地隔开电解产物
精制饱和食盐水 电解槽的阴极室和阳极室用阳离子膜隔开，________________ 进入阳极室，
去离子水进入阴极室。阳离子膜具有选择透过性，它只允许阳离子 Na＋透过膜进 入阴极室，而阴离子 Cl－、OH－和气体则不能透过。 2．选择什么样的电极材料