(蘇教版化學(xué)選修2)22《氯堿生產(chǎn)》ppt課件(33頁(yè))

1、自主探究自主探究精要解讀精要解讀 第二單元氯堿生產(chǎn)第二單元氯堿生產(chǎn) 1電解飽和食鹽水的方程式？陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物是什么？電解飽和食鹽水的方程式？陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物是什么？ 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 2電解飽和食鹽水，若使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，需加電解飽和食鹽水，若使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，需加 一定量的鹽酸溶液，請(qǐng)問(wèn)陽(yáng)極產(chǎn)物是什么物質(zhì)？一定量的鹽酸溶液，請(qǐng)問(wèn)陽(yáng)極產(chǎn)物是什么物質(zhì)？ 提示提示由于加鹽酸溶液電解質(zhì)溶液才復(fù)原，說(shuō)明電解分兩個(gè)由于加鹽酸溶液電解質(zhì)溶液才復(fù)原，說(shuō)明電解分兩個(gè) 階段，第一階段電解飽和階段，第一階段電解飽和NaCl，第二階段電解水，陽(yáng)極產(chǎn)，第二階段電解水，陽(yáng)極產(chǎn) 物為

2、物為Cl2和和O2。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 1了解氯堿生產(chǎn)的主要原理、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)實(shí)了解氯堿生產(chǎn)的主要原理、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)實(shí) 際化工生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題的復(fù)雜性，增強(qiáng)技術(shù)意識(shí)。際化工生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題的復(fù)雜性，增強(qiáng)技術(shù)意識(shí)。 2從氯堿工業(yè)流程與技術(shù)了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)從氯堿工業(yè)流程與技術(shù)了解化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng) 用，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科發(fā)展對(duì)化工生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用，認(rèn)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科發(fā)展對(duì)化工生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用，認(rèn) 識(shí)化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位。識(shí)化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 1. 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè) 氯堿工業(yè)是利

3、用電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯堿工業(yè)是利用電解飽和食鹽水生產(chǎn) 、 和和 為基為基 礎(chǔ)的工業(yè)體系。電解飽和食鹽水的原料比較豐富：在礎(chǔ)的工業(yè)體系。電解飽和食鹽水的原料比較豐富：在 和和 中，食鹽含量很高；在有些地區(qū)，地下也蘊(yùn)藏著豐中，食鹽含量很高；在有些地區(qū)，地下也蘊(yùn)藏著豐 富的富的 。 氯氣氯氣燒堿燒堿 氫氣氫氣 海水海水 大陸鹽湖大陸鹽湖 食鹽礦食鹽礦 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 2電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水 (1)裝置裝置 在大燒杯和蛋殼里裝入在大燒杯和蛋殼里裝入 ，用導(dǎo)線把，用導(dǎo)線把 、 和和 連接好，連接好， 作陽(yáng)極，與電源作陽(yáng)極，與電源正正 極相連，極相連， 作陰極，與電源作陰極，與電

4、源 極相連，接通直流電極相連，接通直流電 源。源。 飽和食鹽水飽和食鹽水 碳棒碳棒 電池電池螺旋狀鐵絲螺旋狀鐵絲碳棒碳棒 鐵絲鐵絲負(fù)負(fù) 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 (2)現(xiàn)象及產(chǎn)物的檢驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)物的檢驗(yàn) 看到氣泡產(chǎn)生后，用看到氣泡產(chǎn)生后，用 分別檢驗(yàn)蛋殼內(nèi)碳分別檢驗(yàn)蛋殼內(nèi)碳 棒周?chē)?、燒杯溶液上方的氣體，觀察實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。蛋殼內(nèi)碳棒周棒周?chē)?、燒杯溶液上方的氣體，觀察實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象。蛋殼內(nèi)碳棒周 圍的氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說(shuō)明陽(yáng)極生成的氣體圍的氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，說(shuō)明陽(yáng)極生成的氣體 為為 。而燒杯溶液上方的氣體遇到濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試。而燒杯溶液上方的氣體遇到濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試 紙

5、紙 。 用導(dǎo)管收集燒杯內(nèi)產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃，燃燒并產(chǎn)生用導(dǎo)管收集燒杯內(nèi)產(chǎn)生的氣體點(diǎn)燃，燃燒并產(chǎn)生 ， 說(shuō)明陰極生成了說(shuō)明陰極生成了 。分別在蛋殼和燒杯的溶液中滴。分別在蛋殼和燒杯的溶液中滴 入入 ，只有燒杯內(nèi)的溶液變紅色，說(shuō)明陰極生成，只有燒杯內(nèi)的溶液變紅色，說(shuō)明陰極生成 了了 。 濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙 氯氣氯氣 不變藍(lán)不變藍(lán) 淡藍(lán)色火焰淡藍(lán)色火焰 氫氣氫氣 酚酞溶液酚酞溶液 氫氧化鈉氫氧化鈉 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 氧化氧化 還原還原 2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 提純提純 BaCl2、NaOH、Na2CO3，過(guò)濾，鹽

6、酸，過(guò)濾，鹽酸 BaCl2、Na2CO3、NaOH，過(guò)濾，鹽酸，過(guò)濾，鹽酸 NaOH、BaCl2、Na2CO3、過(guò)濾、鹽酸、過(guò)濾、鹽酸 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 2食鹽水的電解工藝食鹽水的電解工藝 (1)隔膜法電解工藝隔膜法電解工藝石棉隔膜電解槽。石棉隔膜電解槽。 電解槽用石棉隔膜隔成電解槽用石棉隔膜隔成 和和 ，用用 作作 陽(yáng)極，陽(yáng)極， 作陰極。石棉隔膜能阻止作陰極。石棉隔膜能阻止 通過(guò)，但不能阻通過(guò)，但不能阻 止止 通過(guò)。從陽(yáng)極室向電解槽中注入經(jīng)凈化通過(guò)。從陽(yáng)極室向電解槽中注入經(jīng)凈化 的的 ，保持食鹽水的液面高于陰極室液面，使電解，保持食鹽水的液面高于陰極室液面，使電解 液從陽(yáng)極室

7、流向陰極室。在陽(yáng)極上，液從陽(yáng)極室流向陰極室。在陽(yáng)極上， 被氧化生成被氧化生成 溶溶 解在電解液中直至飽和，其余從陽(yáng)極室放出；在陰極上，解在電解液中直至飽和，其余從陽(yáng)極室放出；在陰極上，H 放電產(chǎn)生的 放電產(chǎn)生的 從陰極室放出。在陰極室形成的從陰極室放出。在陰極室形成的 有少量滲透到陽(yáng)極室，跟溶解在里面的氯氣發(fā)生反有少量滲透到陽(yáng)極室，跟溶解在里面的氯氣發(fā)生反 應(yīng)生成應(yīng)生成 。 陰極室陰極室陽(yáng)極室陽(yáng)極室 石墨石墨 鐵絲網(wǎng)鐵絲網(wǎng)氣體氣體 水分子和離子水分子和離子 飽和食鹽水飽和食鹽水 Cl 氯氣氯氣 氫氣氫氣 NaOH 次氯酸鹽及氯酸鹽次氯酸鹽及氯酸鹽 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 (2)離子膜

8、電解技術(shù)離子膜電解技術(shù)離子交換膜電解槽。離子交換膜電解槽。 本方法采用陽(yáng)離子交換膜代替前面介紹的石棉隔膜，電解時(shí)，本方法采用陽(yáng)離子交換膜代替前面介紹的石棉隔膜，電解時(shí)， 經(jīng)過(guò)凈化精制的純鹽水不斷送入經(jīng)過(guò)凈化精制的純鹽水不斷送入 ，向陰極室不斷加，向陰極室不斷加 入入 。陽(yáng)離子交換膜具有很好的。陽(yáng)離子交換膜具有很好的 ，它只允許陽(yáng)，它只允許陽(yáng) 極室的極室的 透過(guò)交換膜進(jìn)入陰極室。在陰極室放電產(chǎn)透過(guò)交換膜進(jìn)入陰極室。在陰極室放電產(chǎn) 生生 。OH 透過(guò)交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室。在陽(yáng)極室， 透過(guò)交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室。在陽(yáng)極室，Cl 失去電子形成失去電子形成 ，交換膜阻止，交換膜阻止 從陽(yáng)極室遷移到陰極室。從陽(yáng)極室

9、遷移到陰極室。 OH 與從陽(yáng)極室滲入的 與從陽(yáng)極室滲入的Na 形成 形成 ，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的NaOH比較比較 純。純。 陽(yáng)極室陽(yáng)極室 稀稀NaOH溶液溶液 選擇性選擇性 Na 、 、H 氫氣氫氣不能不能 Cl2Cl2 NaOH 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 以石墨為電極電解飽和以石墨為電極電解飽和NaCl溶液，陰、陽(yáng)兩極的電極溶液，陰、陽(yáng)兩極的電極 反應(yīng)？?jī)蓸O區(qū)反應(yīng)？?jī)蓸O區(qū)pH如何變化？如何變化？ 【慎思慎思1】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 隔膜與離子交換膜有何區(qū)別？隔膜與離子交換膜有何區(qū)別？【慎思慎思2】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 溶液中的離子在陰陽(yáng)極上放電能力如何？溶液中的

10、離子在陰陽(yáng)極上放電能力如何？ 提示提示陽(yáng)極：活性電極陽(yáng)極：活性電極Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Fe2 Zn2 Al3 Mg2 Na Ca2 K 陰極：陰極：S2 I Br Cl OH 含氧酸根 含氧酸根F 電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，加入物質(zhì)的原則是什么？電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，加入物質(zhì)的原則是什么？ 提示少什么加什么，少多少加多少提示少什么加什么，少多少加多少 【慎思慎思3】 【慎思慎思4】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 這樣處理后的鹽水仍含有一些這樣處理后的鹽水仍含有一些Ca2 、 、Mg2 等金屬離子，由于這 等金屬離子，由于這 些陽(yáng)離

11、子在堿性環(huán)境中會(huì)生成沉淀，損壞離子交換膜，因此該些陽(yáng)離子在堿性環(huán)境中會(huì)生成沉淀，損壞離子交換膜，因此該 鹽水還需送入陽(yáng)離子交換塔，進(jìn)一步通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去鹽水還需送入陽(yáng)離子交換塔，進(jìn)一步通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除去 Ca2 、 、Mg2 等。這時(shí)的精制鹽水就可以送往電解槽中進(jìn)行電解 等。這時(shí)的精制鹽水就可以送往電解槽中進(jìn)行電解 了。了。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 (1)判斷判斷BaCl2已過(guò)量的方法是已過(guò)量的方法是_。 (2)第步中，相關(guān)的離子方程式是第步中，相關(guān)的離子方程式是_。 (3)若先用鹽酸調(diào)若先用鹽酸調(diào)pH再過(guò)濾，將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是

12、再過(guò)濾，將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是 _。 (4)為檢驗(yàn)精鹽純度，需配制為檢驗(yàn)精鹽純度，需配制100 mL 0.2 molL 1NaCl(精鹽 精鹽)溶溶 液，上圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯(cuò)誤是液，上圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯(cuò)誤是_。 解析解析加入加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀劑后，產(chǎn)生等沉淀劑后，產(chǎn)生BaSO4、 Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3沉淀，還有過(guò)量沉淀，還有過(guò)量Na2CO3，需加入鹽，需加入鹽 酸使酸使Na2CO3轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成NaCl。但如果先加鹽酸再過(guò)濾，。但如果先加鹽酸再過(guò)濾，Mg(OH)2、 BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成產(chǎn)品

13、純度不高。都可能溶解，造成產(chǎn)品純度不高。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 離子除雜要注意以下幾點(diǎn)：試劑的選擇試劑的添加順序離子除雜要注意以下幾點(diǎn)：試劑的選擇試劑的添加順序 恰當(dāng)?shù)牟僮髑‘?dāng)?shù)牟僮?過(guò)濾、滲析、萃取、蒸餾等過(guò)濾、滲析、萃取、蒸餾等) 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 解析解析由于每步所加試劑過(guò)量，故前邊的過(guò)量部分試劑要由于每步所加試劑過(guò)量，故前邊的過(guò)量部分試劑要 用后面的試劑除去，用后面的試劑除去，D項(xiàng)中項(xiàng)中BaCl2過(guò)量時(shí)過(guò)量時(shí)Ba2 無(wú)法除去，故 無(wú)法除去，故 D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 答案答案D 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要

14、解讀精要解讀 作用：既能防止陰極產(chǎn)生的作用：既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起相混合而引起 爆炸，又能避免爆炸，又能避免Cl2和和NaOH溶液作用而影響燒堿的質(zhì)量。溶液作用而影響燒堿的質(zhì)量。 (2)圖示。圖示。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 關(guān)于電解關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是水溶液，下列敘述正確的是()。 A電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉 B若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色溶液，溶液呈棕色 C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈無(wú)色若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶

15、液，溶液呈無(wú)色 D電解一段時(shí)間后，將全部電解液移到燒杯中，充分?jǐn)嚢桦娊庖欢螘r(shí)間后，將全部電解液移到燒杯中，充分?jǐn)嚢?后溶液呈中性后溶液呈中性 【例例2】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 答案答案B 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 NaCl溶液中，陽(yáng)離子放電順序?yàn)槿芤褐?，?yáng)離子放電順序?yàn)镠 Na ，陰離子放電順序?yàn)?，陰離子放電順序?yàn)?Cl OH ，電解 ，電解NaCl溶液屬放氫生堿型故溶液屬放氫生堿型故pH7。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是()。 A合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將NH3液化分離，可加快正反應(yīng)速液化分離，

16、可加快正反應(yīng)速 率，提高率，提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率 B硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化為化為H2SO4時(shí)放出的熱量時(shí)放出的熱量 C電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陰電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陰 極室產(chǎn)生的極室產(chǎn)生的Cl2進(jìn)入陽(yáng)極室進(jìn)入陽(yáng)極室 D電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰極電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰極 析出銅的質(zhì)量小析出銅的質(zhì)量小 【體驗(yàn)體驗(yàn)2】 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 解析解析本題的本題的C、D兩個(gè)選項(xiàng)涉及了電解池的應(yīng)用，其實(shí)都是考兩個(gè)選項(xiàng)涉及了

17、電解池的應(yīng)用，其實(shí)都是考 查電解原理，電解飽和食鹽水陰極室產(chǎn)生的是查電解原理，電解飽和食鹽水陰極室產(chǎn)生的是H2，Cl2在陽(yáng)極上在陽(yáng)極上 生成，所以生成，所以C錯(cuò)；電解精煉銅時(shí)要注意粗銅中含錯(cuò)；電解精煉銅時(shí)要注意粗銅中含Zn、Fe、Ni、 Ag、Pt、Au等，陽(yáng)極開(kāi)始放電的是等，陽(yáng)極開(kāi)始放電的是Zn、Fe、Ni，而陰極上始終，而陰極上始終 是是Cu2 得電子生成 得電子生成Cu，所以同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰，所以同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量比陰 極析出銅的質(zhì)量小，極析出銅的質(zhì)量小，D對(duì)。對(duì)。 答案答案D 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 答案答案C 自主探究自主探究精要解讀精要解讀 氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電 子總數(shù)。對(duì)于一個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)電極上電子轉(zhuǎn)移數(shù)是相等子總數(shù)。對(duì)于一個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)電極上電子轉(zhuǎn)移數(shù)是相等 的，即得失電子守恒。的