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课件网) 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Na C 请画出用惰性电极电解 食盐水的电解装置图， 并写出电极反应式， 总反应式。 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 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。 第二节 氯碱工业 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 饱和NaCl溶液 2、若工业上用 该装置电解饱和 食盐水，有何 缺点？ 1、为什么要用 饱和食盐水？ 3、滴加酚酞， 阴极区为何 会变红？ 采用饱和食盐水的原因： ①加速反应； ②抑制Cl2的溶解； ③稀溶液会生成较多的NaClO。 可能发生的副反应： Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O H2+Cl2=2HCl 工业上采用离子交换膜电解槽 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。 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 阳极室 阴极室 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）食盐水的精制: 1、精制的原因: a.防止制得的成品烧碱中混有杂质. b.防止电解过程中产生Mg(OH)2等难溶性杂质,堵塞石棉隔膜孔隙. 2、精制的要求: 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 Fe3+、 SO42－ 2．用什么试剂除去 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 SO42-？ CO32- OH- OH- Ba2+ 1．用什么方法除去泥沙？ 3．除杂原则： (1)杂质必须除净（所用试剂要过量） (2)不能引入新的杂质。 请设计一个合理的除杂顺序 （3）精制的方法: a.加足量BaCl2溶液除去SO42－ c.加足量NaOH溶液除去Mg2+ 和Fe3+ b.加足量的Na2CO3溶液除去Ca2+ 和过量的Ba2+ d. 过滤后加盐酸调节溶液至中性， 除过量的CO32－ 关键： CO32-要加在Ba2+之后， 过量CO32-再用HCl除去 （3）精制的方法: a.加足量BaCl2溶液除去SO42－: Ba2++SO42－=BaSO4↓. c.加足量NaOH溶液除去Mg2+ 和Fe3+ Mg2+ + 2OH－= Mg(OH)2↓. Fe3+ + 3OH－= Fe(OH)3↓ b.加足量的Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba2+ Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓, Ba2+ + CO32－ = BaCO3↓ d. 过滤后加盐酸调节溶液至中性，除过量的CO32－ ：CO32－ + 2H+ = CO2↑ + H2O 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Cl2 NaOH 有机合成、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 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.Cl2 B 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H2 D.电解槽的阳极用铁网制成 D 练习3.电解饱和食盐水制取Cl2、H2、NaOH (1)与电源正极相连的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- ... ...
