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1、氯碱生产,氯碱生产,你知道吗,1、粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子应该如何除去？ 2、电解硫酸铜、氯化钠、氯化铜、氢氧化钠的电极反应以及总反应如何书写？阴极的放电顺序为？阳极的放电顺序为？ 阳极放电：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F- 阴极放电：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+ 3、电解饱和食盐水时可能存在的副反应有哪些？,阅读全文，回答以下问题,1、该装置的阴极区与阳极区分别的位置如何？阴阳极材料是否可以交换？ 2、如何检验阳极产物？如何检验阴极产物？本装置如何避免副反应发生？ 3、观察图2-9石棉隔膜电解食盐水装置，分析其工作原理，阅读相应内容
2、，思考该装置的缺点是什么？ 4、利用上述方法电解食盐水时必须要进行粗盐的提纯原因是什么？如何进行粗盐的提纯？请写出食盐的步骤，指出步骤的关键？ 5、分析离子膜法电解槽的工作原理，其与隔膜法的不同有几点？改进在哪里？ 6、法拉第定律的内容是什么？如何推算法拉第常数？,氯碱生产原理,阴极：2H+ +2e = H2 阳极：2Cl +2e = Cl2 溶液中存在的离子为：Na+ 、OH形成NaOH 但是，阳极形成的Cl2在通过溶液冒出时会发生 Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,精制食盐水的操作步骤,用什么试剂逐一除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,要求所用试剂只有过量才
3、能除净这些杂质？ 加入稍过量BaCl2溶液 加入稍过量的NaOH溶液 其中、顺序可以交换。 加入稍过量的Na2CO3溶液 过滤（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等）； 在滤液中加适量盐酸（除去过量的CO32，调节溶液的pH）； 通过阳离子交换树脂（除去残留的微量Ca2+、Mg2+等离子）。,氯碱生产的核心,对电解槽结构进行优化设计，合理选用电极和隔膜材料，是电解生产的核心。 电极材料：阳极：石墨，阴极：铁棒 石棉隔膜：能阻止气体通过，不能阻止分子离子通过 离子交换膜：分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，分别只允许阳离子通过和阴离子通过。,2NaCl+2H
4、2O 2NaOH+Cl2+H2,阳离子交换膜法电解,离子交换膜,1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 2、添加原料 阳极室：精制的饱和食盐水 阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液） 3、离子交换膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量,法拉第电解定律,1、法拉第电解第一定律： 电解时在电极上析出（或溶解）的物质的物质的量跟通过的电量成正比。 2、法拉第电解第二定律： 在电解时，电极上每通过96500库
5、仑的电量就会有1mol电子发生转移，产生1/Zmol（Z是电极上放电离子得失的电子数）电解产物。 F=NAQe=6.02310231.60210-19,练习与实践1,氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： 在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值 （选：不变、升高或下降） 工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 ，,练习与实践1,如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡式剂除去SO42-，该钡试剂可以是 。 A、Ba(OH)2 B、Ba(NO3)2 C、BaCl2
6、为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为 。 A、先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 B、先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 C、先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 脱盐工序中利用NaoH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、 （填写操作名称）除去NaCl。 在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为 。,练习与实践2,利用惰性电极对硫酸钠水溶液进行电解可得产品氢气、氧气、氢氧化钠和硫酸四种纯净物，试设计实验装置图。,阳
7、离子交换膜,Na2SO4,O2,H2,SO2-4,Na+,练习与实践3,海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水。 在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如下图1所示） 写出两极电极反应式，阳极 ，阴极 ； 图1中a和b分别是 、 ； 石棉隔膜的作用 。,练习与实践3,随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代。 离子膜电解槽（如图2）中分别是 、 。 已知一个电子的电量 是1.60210-19C，在离 子膜电解饱和食盐水时 通过电子1.929105 C， 则产生氯气 mol， 氢气 L（在标准状 况下），NaOH g。,练习与实践3,右图是工业上生产镁的流程。 写出下列反应的化学方程式： a、沉淀池中 ； b、电解 ； 整个生产流程中循环使用的物质是 。 简述把氯化镁的水 合晶体加热使之脱水 转化为无水氯化镁的 操作过程 。,
