第二节 氯碱工业.ppt

1、第二节 氯碱工业,一、电解饱和食盐水反应原理：,【实验43】电解饱和食盐水,现象：,阳极产生Cl2,阴极产生H2 和酚酞变红,【问题】,写出是极反应式，电解总反应方程式； 为什么NaOH 在阴极区产生？ 若产生1molH2，则产生Cl2、 NaOH各几g? 电子转移几mol?,装置,电极反应及总反应：,阳极反应：2Cl2e Cl2（氧化反应） 阴极反应：2H+ + 2eH2（还原反应）,阴极区,阳极区,二、离子交换膜法制烧碱：,1、离子交换膜电解槽的组成：,由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交 换膜、电解槽框和导电铜棒等组成； 每个电解槽由若干个单元槽串联或并联组成；,装置,2、阳离子交

2、换膜的作用：,将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl、OH）和气体通过。 可防止H2、Cl2混合爆炸，也可防止Cl2与NaOH反应。,3、食盐的精制：,（1）粗盐的成份： 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜；,（2）杂质的除去过程：,粗盐水,含少量Ca2+.Mg2+,精制盐水,Na+,oooooooooooooooooooo,ooooooooooooooooooooooo,电解饱和食盐水实验装置,H+,OH,ooooooooooooooooooooooo,e-,e-,单击电子流动,Cl2,Cl2,Cl

3、,H2,H+,OH,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,离子交换膜,原电池,电子从负极流向正极； 负极发生氧化反应，正极发生还原反应；,两导体连接后同时浸入电解质溶液中。,单元小结及练习讲评,正极：金属或其它导体，并在导体上发生还原反应；,负极：能发生氧化反应的物质或导体； 如比正极 活泼 的金属，或氢气、甲烷等；,电解池,外接电源的阴、阳极导体连接后插入电解质溶液中,电子从负极流向阴极，经溶液中的离子导电后，由阳极流回电源正极； 阴极发生还原反应，阳极发生氧化反；,电镀池,应用电解原理，要求镀件在阴极，镀层金属作阳极，电解质溶液（电镀液）含镀层金属离子,电解

4、质溶液导电作用；一般阴离子移向负极（因 负极有阳离子产生），阳离子移向正极起导电作用或在 正极获得电子；,金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；H(水),金属（除Pt、Au外）S2IBrCl OH(水)NO3SO42F,放电顺序,电解质变化，溶剂不变：CuCl2、HCl,电解原理应用,电解溶质和水：NaCl、CuSO4、AgNO3,电解水：Na2SO4、H2SO4 、NaOH,电解质和溶剂均不变：电解精炼铜、电镀,熔融电解：NaCl、MgCl2 、Al2O3,关系式：,O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH PH,计算及pH变化,例：用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，

5、通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L,A,阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol,则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A,例（90MCE）将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进 行电解，通电一段时间后，某电极增重0.064g(不考虑其 它反应及溶液体积的变化）。此时溶液中氢离子浓度约 为（ ） A 4103molL1 B 2103molL1 C 1103molL1 D 1107molL1,Cu2+ 2H+,/0.5L = 4103molL1,例：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求： 金属M的相对原子质量及 x、n 值； 电解溶液的pH（溶液体积仍为1