氯碱工业[.ppt

以石墨为电极 电解NaCl NaBr NaI的混合溶液 开始时两电极上的产物分别是 A Cl2和H2B Cl2和NaC I2和H2D Br2和Na C 请画出用惰性电极电解食盐水的电解装置图 并写出电极反应式 总反应式 电解饱和食盐水的反应原理 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法制取NaOH Cl2和H2 并以它们为原料生产一系列化工产品 称为氯碱工业 第二节氯碱工业 一 电解饱和食盐水的反应原理 饱和NaCl溶液 2 若工业上用该装置电解饱和食盐水 有何缺点 1 为什么要用饱和食盐水 3 滴加酚酞 阴极区为何会变红 采用饱和食盐水的原因 加速反应 抑制Cl2的溶解 稀溶液会生成较多的NaClO 可能发生的副反应 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2OH2 Cl2 2HCl工业上采用离子交换膜电解槽 阴极区先变红的原因 随着阴极反应的进行 破坏了水的电离平衡 水分子继续电离成H 和OH 导致溶液中c OH c H 而呈碱性 经足够长时间后 溶液将全部变成红色 二 离子交换膜法制烧碱 1 阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室 阳离子交换膜有一种特殊的性质 即它只允许阳离子通过 而阻止阴离子和气体通过 这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸 又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO 阳极室 阴极室 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和阳极室 2 食盐水的精制 1 精制的原因 a 防止制得的成品烧碱中混有杂质 b 防止电解过程中产生Mg OH 2等难溶性杂质 堵塞石棉隔膜孔隙 2 精制的要求 除去粗盐中的Ca2 Mg2 Fe3 SO42 2 用什么试剂除去Ca2 Mg2 Fe3 SO42 CO32 OH OH Ba2 1 用什么方法除去泥沙 3 除杂原则 1 杂质必须除净 所用试剂要过量 2 不能引入新的杂质 请设计一个合理的除杂顺序 3 精制的方法 a 加足量BaCl2溶液除去SO42 c 加足量NaOH溶液除去Mg2 和Fe3 b 加足量的Na2CO3溶液除去Ca2 和过量的Ba2 d 过滤后加盐酸调节溶液至中性 除过量的CO32 关键 CO32 要加在Ba2 之后 过量CO32 再用HCl除去 3 精制的方法 a 加足量BaCl2溶液除去SO42 Ba2 SO42 BaSO4 c 加足量NaOH溶液除去Mg2 和Fe3 Mg2 2OH Mg OH 2 Fe3 3OH Fe OH 3 b 加足量的Na2CO3溶液除去Ca2 和过量的Ba2 Ca2 CO32 CaCO3 Ba2 CO32 BaCO3 d 过滤后加盐酸调节溶液至中性 除过量的CO32 CO32 2H CO2 H2O 三 以氯碱工业为基础的化工生产 练习1 氯碱工业中 能穿过离子交换膜的是 A Cl B Na C OH D Cl2 B 练习2 下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 A 精制饱和食盐水进入阳极室B 纯水 加少量NaOH 进入阴极室C 阴极产物为NaOH和H2D 电解槽的阳极用铁网制成 D 练习3 电解饱和食盐水制取Cl2 H2 NaOH 1 与电源正极相连的电极上发生的反应为 2 除去粗盐中的Ca2 Mg2 SO42 等杂质离子 使用的试剂有 a Na2CO3 b Ba OH 2 c 稀盐酸 合理的加入顺序是 3 容积为10L的电解槽中 若产生标况下11 2LCl2 且溶液体积不变 此时溶液的pH为 2Cl 2e Cl2 b a