氯碱工业学习教案.pptx

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1、会计学1氯碱工业氯碱工业第一页，编辑于星期二：一点 三十四分。学习目标1.了解氯碱工业反应原理2.了解电解槽3.介绍氯碱工业中食盐水的精制4.介绍以氯碱工业为基础的化工生产第1页/共18页第二页，编辑于星期二：一点 三十四分。学习重点和难点氯碱工业反应原理第2页/共18页第三页，编辑于星期二：一点 三十四分。练习1.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H2 B.Cl2和Na C.I2和H2 D.Br2和NaC知识回顾第3页/共18页第四页，编辑于星期二：一点 三十四分。2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2e-e-FeCNaClN

2、a+H+Cl-OH-阳极阴极2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解第4页/共18页第五页，编辑于星期二：一点 三十四分。一、电解饱和食盐水的反应原理1.阴极：2H+2e-=H2 阳极：2Cl-2e-=Cl2总反应式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解阴极产物阳极产物第5页/共18页第六页，编辑于星期二：一点 三十四分。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6页/共18页第七页，编辑于星期二：一点 三十四分。2.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。第7

3、页/共18页第八页，编辑于星期二：一点 三十四分。3.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第8页/共18页第九页，编辑于星期二：一点 三十四分。4.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。第9页/共18页第十页，编辑于星期二：一点 三十四分。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

4、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第10页/共18页第十一页，编辑于星期二：一点 三十四分。2.精制粗盐制饱和食盐水的方法：先加入BaCl2溶液除SO42-；然后加入Na2CO3溶液除Ca2+、Ba2+；再加入NaOH溶液除Mg2+、Fe3+等。这样处理的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，还需送入阳离子交换塔，通过离子交换树脂除去。第11页/共18页第十二页，编辑于星期二：一点 三十四分。三、以氯碱工业为基础的化工生产电解饱和食盐水液碱湿H2湿Cl2NaOH有机合成

5、、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染Cl2有机合成、氯化物合成、农药H2有机合成、金属冶炼含氯漂白剂盐酸第12页/共18页第十三页，编辑于星期二：一点 三十四分。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.Cl2B第13页/共18页第十四页，编辑于星期二：一点 三十四分。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第14页/共18页第十五页，编辑于星期二：一点 三十四分。练习3.电解饱和食盐水制取Cl2、H2、NaOH (1)与电源正极相连的

6、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11.2L Cl2，且溶液体积不变，此时溶液的pH为_。2Cl-2e-=Cl2b，a，c13第15页/共18页第十六页，编辑于星期二：一点 三十四分。练习4.用惰性电极以1A的电流电解0.5mol/L的NaCl溶液200mL，当溶液的pH=12时，通电时间为(假设溶液体积不变)_。192s第16页/共18页第十七页，编辑于星期二：一点 三十四分。BC练习5.柯尔贝反应是2RCOOK+H2O RR+H2+2CO2+2KOH(R代表烃基)。关于无机产物，下列说法正确的是()A.含氢产物均在阳极区生成B.含氢产物均在阴极区生成C.含碳产物均在阳极区生成D.含碳产物均在阴极区生成电解第17页/共18页第十八页，编辑于星期二：一点 三十四分。