高三化学氯碱工业2.ppt

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1、氯碱工业一、电解饱和食盐水工业上用电解饱和食盐水的方法来制取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Cl2+H2+NaOH从物质的能量角度分析要实现这个转化,必须采取的措施是.NaCl+H2O请设计一个实验装置,完成这个反应,实现将电能转化为化学能.通直流电？讨论：比较两设计装置的优劣练习:请回答有关设计的问题:(1)接电源“+”极的电极叫_________,电极上发生_________反应，应选用_________材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是_________________,此极的电极反应是____

2、__________________.(2)接电源“－”极的电极叫_______,电极上发生______反应，应选用_________材料。此极附近溶液中的离子放电能力大小是________,此极的电极反应是____________________________________.阳极氧化石墨Cl－>OH－2Cl－－2e=Cl2↑阴极还原Fe或C等H+>Na+2H++2e=H2↑即：2H2O+2e=H2↑+2OH－电解饱和食盐水实验装置Fe(－)阴极　放电能力：H＋＞Na+电极反应:2H++2e=H2↑或FeC在U形管里装入饱和食盐水，滴入几滴

3、酚酞试液,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化C(+)阳极放电能力：Cl－＞OH－电极反应:2Cl－－2e=Cl2↑总反应离子方程式：2H2O+2e=H2↑+2OH－2Cl－+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH－通电二、离子交换法制烧碱阅读教材Ｐ57～58，回答问题：（１）离子交换膜法有何突出的优点？（２）设备有＿＿＿个进料口，有＿＿个出料口，它们分别处在什么位置？设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小。是氯碱工业发展的方向。24离子交换膜法电解原理示意图离子交换

4、膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。上图表示的是一个单元槽的示意图。离子交换膜电解槽电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把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，也就是说只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的C12相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液

5、作用生成NaClO而影响烧碱的质量。上图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。三、食盐水的精制:1、精制的要求:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－2、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.3、精制的方法:a.加足量BaCl2溶液除去SO42－:Ba2++SO42－=BaSO4↓.b.加足量NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓.Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓c.加足量的Na2CO3溶液除去Ca2+和过量的Ba

6、2+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氯碱工业产品NaOH、C12和H2都是重要的化工生产原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。   由电解槽流出的阴极液中含有30％的NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。   上图显示的是

7、以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途。练习:写出用惰性电极电解下列物质溶液的反应:(1)NaF(2)KCl(3)NaBr(4)KI2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH电解2H2O2H2↑+O2↑电解2NaBr+2H2OBr2+H2↑+2NaOH电解2Kl+2H2Ol2+H2↑+2KOH电解作业：P59-60