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1、 本课件是为了学生更好地了 解氯碱工业，更直观地理解电解 原理。是PPT课件。创作说明 ：第二节 氯碱工业第四单元 电解原理及其应用吴蕴初：中国 氯碱工业的创 始人之一氯碱工业:工业上用电解饱和NaCl溶液的方法制取NaOH、H2和Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。在一个U形管中 注入氯化钠溶液， 用一根碳棒作 阳极，一根铁棒作 阴极接通直流 电源，观察U形管 中现象。如何证明 生成的产物？实 验阳极阴极电解饱和食盐水的现象：阳极(碳棒)产生能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体 阴极(铁棒)产生气体 和溶液变红Na+H+Cl- OH2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2阳极
2、阴极一、电解饱和食盐水反应原理阴极：阳极：2H+ + 2e- = H2 还原反应2Cl- -2e- = Cl2 氧化反应总反应：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2电解阴极区阳极区上述装置的弱点：1.H2和Cl2 混合不安全。2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。1离子交换膜电解槽的组成? 2阳离子交换膜的作用是什么? 3离子交换膜法的电解原理?二、离子交换膜法制烧碱1.离子交换膜电解槽的组成:阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物 ),阴极:碳钢网(有镍涂层), 离子交换膜:只允许阳离子 (Na+)通过，把电解槽隔成阴极 室和阳极室。 电解槽框 导线铜棒2、离子交换
3、膜的作用：(1)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。 (2)防止氯气和氢气混合而引起爆炸。 (3)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯 酸钠影响氢氧化钠的产量。3离子交换膜法的电解原理精制食盐水粗盐水中含有:泥沙、 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、SO42- 杂质除杂原则:不增不减易分不增加新的物质不消耗被提纯的物质 如：不能减少NaCl成分杂质转换为沉淀、气体等易分离除去 如：将NaCl溶液中可能存在的SO42转 换为沉淀BaSO4除杂的方法:(泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-) 泥沙:过滤 Ca2+:加入稍过量的Na
4、2CO3溶液 Mg2+、Fe3+:加入稍过量的NaOH溶液SO42-:加入稍过量BaCl2溶液CO32-、OH-：加适量盐酸Ba2+:用CO32-除去方案一方案二方案三粗盐水（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- Na+ 、Cl- ）加过量BaCl2 泥沙、BaSO4、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Na+ 、Cl- 加过量Na2CO3 泥沙、CaCO3、BaSO4、BaCO3、 Mg2+、 Fe3+、CO32-、 Na+、 Cl- 加过量NaOHNa+、Cl- 、OH-、CO32-方案一加适量HCl,调节pHNa+、 Cl-泥沙、BaSO4、 Fe(OH)3、 Mg(OH
5、)2、 CaCO3 、BaCO3 、 Na+、Cl- 、OH- 、 CO32- 过滤泥沙和沉淀精制食盐水通过阳离子交换树脂（ 除少量Ca2+，Mg2+）粗盐水（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- Na+、Cl- ）加过量BaCl2泥沙、Fe(OH)3、Mg(OH)2、 Ca2+、 SO42-、OH-、Na+、Cl-加过量Na2CO3泥沙、 BaSO4 、 Fe(OH)3、 Mg(OH)2 、 Ca2+ 、 OH- 、 Ba2+ 、 Na+、 Cl-加过量NaOHNa+、Cl- 、OH-、CO32-方案二加适量HCl,调节pHNa+、 Cl-泥沙、BaSO4、 Fe(OH)3、 M
6、g(OH)2、 CaCO3 、BaCO3 、 Na+、Cl- 、OH- 、 CO32- 过滤泥沙和沉淀精制食盐水通过阳离子交换树脂（ 除少量Ca2+，Mg2+）粗盐水（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- Na+ 、Cl-）加过量BaCl2 泥沙、BaSO4、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、Na+ 、Cl-加过量Na2CO3泥沙、BaSO4 、 Fe(OH)3、 Mg(OH)2 、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 OH- 、 Na+、 Cl-加过量NaOHNa+、Cl- 、OH-、CO32-方案三加适量HCl,调节pHNa+、 Cl-泥沙、BaSO4、 Fe(OH)3、 Mg
7、(OH)2、 CaCO3 、BaCO3 、 Na+、Cl- 、OH- 、 CO32- 过滤泥沙和沉淀精制食盐水通过阳离子交换树脂（ 除少量Ca2+，Mg2+）除杂所加试剂的顺序要求是 : 1. BaCl2必须加在Na2CO3之前2. 加入盐酸在过滤之后第二节 氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理 阴极：2H+ + 2e- = H2 还原反应 阳极：2Cl- -2e- = Cl2 氧化反应 总反应： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2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2离子交换膜的作用3离子交换膜的电解原理4食盐水的精制三、以氯碱工业为基础的化工生产电解谢谢大家
