氯碱工业
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优点:产品浓度大,纯 度高,而且能耗也低,所以 它是目前最先进的生产氯碱 的工艺。
(2)离子交换膜的作用: ①防止氯气和氢气混合而引起
爆炸。 ②避免氯气与氢氧化钠反应生
成次氯酸钠影响氢氧化钠的 产量。
三、离子交换膜法制烧碱
(3)生产流程
-
三、离子交换膜法制烧碱
思考:如何由粗盐水精制食盐水?
四、精制食盐水
适量HCl,调节PH
量金属阳离子)
Na+、 Cl-
CaCO3 BaCO3
四、精制食盐水的操作步骤
①加入稍过量BaCl2溶液(除SO42- ) ②加入稍过量的NaOH溶液(除Mg2+、Fe3+)
(其中①、②顺序可以交换。) ③加入稍过量的Na2CO3溶液(除Ca2+ 、 Ba2+ ) ④过滤(除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3
氯碱工业
复习:
当用石墨做电极,电解不同 的电解质时有什么规律?
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
Ⅰ
Ⅱ
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>
Mg2+>Na+Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ与Ⅳ区:
电解水型 Na2SO4 Ⅰ与Ⅲ区:
电解电解质型 CuCl2 Ⅰ与Ⅳ区:
放氢生碱型 NaCl
2、隔膜法制烧 碱有何缺点?
碱液比较稀,其中 含有多量未电解的 NaCl 。
立式隔膜电解槽剖面图
三、离子交换膜法制烧碱
(1)生产设备名称: 离子交换膜电解槽
阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极:碳钢网(有镍涂层) (阳)离子交换膜:
只允许(阳)离子通过, 把电解槽隔成阴极室(精制饱和
NaCl)和阳极室(含少量NaOH )
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
思考2:电解液中含有K+、Cl —、SO42—、 OH — (少量)、Cu2+、H+(少量),
⑴用两个石墨棒作电极电解,开始时 阳极上电极反应式是_2_C_l_-_-2_e_-_→_C__l2; 阴极上电极反应式是__C_u_2_+_+_2_e_-_→_C_u
实验现象及结论:
1.有爆鸣气产生;阴极区附近溶 液出现红色,有碱生成。 2.阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,有 刺激性气味的气体,是Cl2。
分析:电解饱和食盐水wk.baidu.com应原理
阴极: 2H+ + 2e- → H2↑ 阳极: 2Cl- -2e- → Cl2↑ 总反应方程式:
电解 2H2O + 2NaCl → H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
⑵改用两个铜棒作电极电解时,则 阳极变化是__ _C_u__-2_e_-_→__C_u_2_+_, 阴极上电极反应式是_C_u_2_+_+_2_e_-_→_C_u_。
及泥沙等); ⑤在滤液中加适量盐酸(除去过量的CO32—、 OH-调节 溶液的pH); ⑥通过阳离子交换树脂(除去残留的微量Ca2+、Mg2+等
离子)。
☆ Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后。
思考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, 设计了如图的装置,则对电源电极名称 和消毒液的主要成分判断正确的是( )。
Ⅱ与Ⅲ区:
放氧生酸型 CuSO4
复习
以石墨为电极,电解熔融的NaCl, 两极上分别发生什么变化?
以石墨为电极,电解NaCl水溶液, 两极上又分别发生什么变化?
一、电解饱和食盐水
实验4—3 实验步骤:
1、按装置图安装好仪器。 2、向U型管中注入饱和食盐水。 3、向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液,把湿润的淀粉碘 化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。 4、接通电源。
粗盐水(Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-) 过量BaCl2
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl过量NaOH
BaSO4
Fe(OH)3 Mg(OH)2
Na+、 Ba2+、 Ca2+ 、 Cl- 、 OH过量Na2CO3
Na+、 Cl- 、 OH-、CO32-
通过阳离子交 换树脂(除去微
思考:此装置有哪些缺点?
1、H2和Cl2 混合不安全。 2、Cl2会和NaOH反应,会使得到 的NaOH不纯。
思考:装置如何改进?
电解 2H2O + 2NaCl → H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
二、 隔 膜 法 制 烧 碱
问题: 1、石棉隔膜 有什么作用?
阻止了氯气 和氢氧化钠 反应;阻止 了氯气和氢 气接触。