陽離子交換膜說明完全杜絕ClO課件

1、 電解原理的復(fù)習(xí) 遞進(jìn)式問題鏈驅(qū)動化學(xué)課堂常熟市中學(xué) 周新華一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換問題1.觀察電解飽和食鹽水的裝置（如圖），回憶：陰陽兩極分別可以看到什么現(xiàn)象？兩極的電解什么是什么？寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。陽極：現(xiàn)象：產(chǎn)生黃綠色氣體， 陰極：現(xiàn)象：產(chǎn)生無色氣體 電解產(chǎn)物：H2電解產(chǎn)物：Cl2一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換問題1.陽極：2Cl- - 2e- Cl2陰極：2H+ + 2e- H22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電解（或)陰極：2H2O+2e- H2 +2OH-問題2.如果電解一段時間后，切斷電源，溶液中存在哪些離子？一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變

2、換陽離子：Na+ H+陰離子：OH- Cl-ClO-原有離子：Na+ H+ OH- Cl-問題3.若要增加溶液中ClO-濃度，在其他條件不變的情況下只改變裝置即可達(dá)到目的，你能否設(shè)計一個裝置，并畫出裝置圖，說明其原理。(提供：電源、石墨電極、硬質(zhì)玻璃管、橡膠塞、導(dǎo)線若干、玻璃導(dǎo)氣管等儀器）一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換消毒液發(fā)生器原理：Cl2與NaOH 充分相遇、反應(yīng)。+-問題4.若要杜絕ClO-產(chǎn)生，有什么辦法？一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換原理：隔絕Cl2與NaOH相遇、反應(yīng)。產(chǎn)用：陽離子交換膜說明：完全杜絕ClO-產(chǎn)生比較困難，產(chǎn)生的Cl2會有少量與H2O反應(yīng)HClO,HClO部分電

3、離使溶液中存在ClO-。一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換工業(yè)電解飽和食鹽水示意圖一、電解原理的再現(xiàn)經(jīng)典案例的變換問題5.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖（電極材料為石墨），請指出原理圖中交換膜分別為哪種交換膜？離子的具體流向陽離子陰離子Na+SO32-Na+：透過陽離子交換膜定向移向陰極室SO32-：透過陰離子交換膜定向移向陽極室三、電解原理的應(yīng)用綜合能力的提高通過電解制備ClO2的傳統(tǒng)方法有以下2種。方法一：食鹽水在特定條件下電解得到的NaClO3,NaClO3在發(fā)生器中與鹽酸反應(yīng)制備ClO2方法二：電解

4、NH4Cl、鹽酸溶液制備ClO2已知：(I)A氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0089g/L； ()氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。三、電解原理的應(yīng)用綜合能力的提高方法一：方法二：問題1.方法一和方法二的電解過程中產(chǎn)生了相同的產(chǎn)物，該電解產(chǎn)物是什么？ 陰極產(chǎn)物相同：H2NaClO3?已知：A氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0089g/L；三、電解原理的應(yīng)用綜合能力的提高方法一：方法二：問題2.請寫出方法一和方法二兩電解池的陽極電極反應(yīng)方程式： 方法一：陽極：Cl- - 6e-+ 3H2O =ClO3- +6H+方法二：陽極：NH4+ -6e-+3Cl-=NCl3+4H+NaClO3H2三、電解原理的應(yīng)用綜合

5、能力的提高問題3.方法一是將電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸在發(fā)生器中反應(yīng)生成ClO2,寫出發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式化學(xué)方程式：2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2+Cl2+2H2O方法二是NCl3與亞氯酸鈉NaClO2按物質(zhì)的量之比1:6混合，在溶液中恰好反應(yīng)生成ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為離子方程式：NCl3+6ClO2+3H2O=6ClO2+NH3+3Cl+3OH- 問題4. 你覺得以上2種傳統(tǒng)工藝有何不足？三、電解原理的應(yīng)用綜合能力的提高目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝如圖示意用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水直接制取ClO2 問題5.寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：_電極反應(yīng)式：Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+ 三、電解原理的應(yīng)用綜合能力的提高問題6.電解一段時間，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，停止電解通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為_mol；用平衡移動原理解釋