蘇教化學(xué)選修化學(xué)與技術(shù)課件：專題2第二單元氯堿生產(chǎn)-在線瀏覽
2025-02-25 11:53本頁面
【正文】 Cl－ － 2e－ ===Cl2↑ 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑ 還原和氧化反應(yīng) 電解是在電解槽中進行的 .電解槽有兩個電極 ,與直流電源的正極相連的是陽極 ,與負(fù)極相連的是陰極 .通電時 ,陽離子移向陰極 ,在陰極得到電子 ,發(fā)生還原反應(yīng) 。方程式為： 2NaCl＋ 2H2O 2NaOH＋ H2↑ ＋ Cl2↑ . (2)離子在電極表面得到或失去電子的過程也叫做“ 放電 ” .當(dāng)電解質(zhì)溶液中存在多種陽離子或陰離子時 ,離子在電極上放電的順序存在一定規(guī)律 .實驗事實一般為用石墨作電極時 ,得電子能力越強的金屬陽離子越先放電 ,失電子能力越強的陰離子越先放電 。在陰極上 ,H＋ 得電子被還原為 H2從陰極室放出 . 石墨 鐵絲網(wǎng) 氣體 水分子和離子 2．離子膜電解槽 在離子膜電解槽中 ,電解槽的陰極室和陽極室用陽離子膜隔開，精制飽和食鹽水進入陽極室 ,稀 NaOH溶液 (或去離子水 )進入陰極室 .陽離子膜具有選擇透過性 ,它只允許陽離子 _________透過膜進入陰極室 ,而陰離子 ___________和氣體則不能透過 .接通直流電 ,H＋ 在陰極表面放電最終生成 ______,Na＋ 透過膜由陽極室進入陰極室 , Na＋ 、 H＋ Cl－ 、 OH－ 氫氣 在陰極室得到純度較高的 _______溶液 。而離子膜具有選擇功能，只允許陽離子和水分子通過，這樣制得的堿純度高。例如： 加入 Na2CO3溶液以除去 Ca2 ＋： Ca2 ＋＋ CO2 －3== =CaCO3↓ 加入 NaOH 溶液以除去 Mg2 ＋、 Fe3 ＋等： Mg2 ＋＋ 2OH－== =Mg(OH)2↓ Fe3 ＋＋ 3OH－== =F e(OH)3↓ 為了除去 SO2 －4, 可以先加入 BaCl2溶液 , 然后再加入Na2CO3溶液 ,以除去過量的 B a2 ＋: Ba2 ＋＋ SO2 －4== =BaS O4↓ , CO2 －3＋ Ba2 ＋== =BaCO3↓ . 這樣處理后的鹽水仍含有一些 Ca2＋ 、 Mg2＋ 等金屬離子，由于這些陽離子在堿性環(huán)境中會生成沉淀，損壞離子交換膜，因此該鹽水還需送入陽離子交換塔，進一步通過陽離子交換樹脂除去 Ca2＋ 、Mg2＋ 等。 為除去粗鹽中的 Ca2＋ 、 Cu2＋ 、 Mg2＋ 、 Fe3＋ 、SO以及泥沙等雜質(zhì) ,某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案 ,步驟如下 (用于沉淀的試劑稍過量 ): 例 1 (1)判斷 BaCl2已過量的方法是 _________________________________________. (2)第 ④ 步中 ,相關(guān)的離子方程式是 __________________________________________. (3)若先用鹽酸調(diào) pH再過濾 ,將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響 ,其原因是 ___________________________________. (4)為檢驗精鹽純度 ,需配制 150 mL mol Ba2 ＋＋ CO2 －3== =B aCO3↓ (3) 先加 HCl 會有少量 CaCO BaC O3等溶解 ,從而影響制得精鹽的純度 (4) 未用玻璃棒引流 。關(guān)于粗鹽提純的操作，關(guān)鍵注意三點，一是每一步所加的試劑均過量，二是碳酸鈉在氯化鋇之后加，三是鹽酸最后加入。 加 BaCl2可除去 SO2 －4。至于 NaOH溶液和 BaCl2溶液加入的先后順序，則沒有原則性的差別。 電解飽和食鹽水 1．隔膜法 隔膜法采用的主要設(shè)備是隔膜電解槽，其特點是用多孔滲透性的隔膜將陽極室和陰極室隔開。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽極產(chǎn)生的氯氣混合而引起爆炸，又能避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量
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