第二节 氯碱工业.ppt

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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）总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2电解阴极区阳极区 总反应离子方程式：2Cl+2H2O 2OH+H2+Cl2电解二、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

2、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+ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo电解饱和食盐水实验装置H+OH 阴极H2Fe阳极Cl2Cooooooooooooooo

3、ooooooooe-e-单击电子流动+Cl2Cl2ClH2Na+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 阳 极金属钛网阴 极碳钢网电解、电镀 原电池化学能 电能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

4、，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)阴极：阳极：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

5、石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，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/LA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100mL）。Mx+xe-=M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x=2 ；M=64 ；n=3产生H+为0.01mol，pH=1