氯堿生產(chǎn)知識

氯堿生產(chǎn)氯堿生產(chǎn)你知道嗎1、粗鹽中含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子應(yīng)該如何除去？2、電解硫酸銅、氯化鈉、氯化銅、氫氧化鈉的電極反應(yīng)以及總反應(yīng)如何書寫？陰極的放電順序為？陽極的放電順序為？陽極放電：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-陰極放電：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+3、電解飽和食鹽水時可能存在的副反應(yīng)有哪些？閱讀全文，回答以下問題1、該裝置的陰極區(qū)與陽極區(qū)分別的位置如何？陰陽極材料是否可以交換？2、如何檢驗陽極產(chǎn)物？如何檢驗陰極產(chǎn)物？本裝置如何避免副反應(yīng)發(fā)生？3、觀察圖2-9石棉隔膜電解食鹽水裝置，分析其工作原理，閱讀相應(yīng)內(nèi)容，思考該裝置的缺點是什么？4、利用上述方法電解食鹽水時必須要進行粗鹽的提純原因是什么？如何進行粗鹽的提純？請寫出食鹽的步驟，指出步驟的關(guān)鍵？5、分析離子膜法電解槽的工作原理，其與隔膜法的不同有幾點？改進在哪里？6、法拉第定律的內(nèi)容是什么？如何推算法拉第常數(shù)？氯堿生產(chǎn)原理e陰極陽極陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)電極材料或陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)電解質(zhì)溶液－＋陰極：2H++2e—=H2↑陽極：2Cl—+2e—=Cl2↑溶液中存在的離子為：Na+、OH—形成NaOH但是，陽極形成的Cl2在通過溶液冒出時會發(fā)生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O精制食鹽水的操作步驟用什么試劑逐一除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì),要求所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì)？①加入稍過量BaCl2溶液②加入稍過量的NaOH溶液其中①、②順序可以交換。③加入稍過量的Na2CO3溶液④過濾（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等）；⑤在濾液中加適量鹽酸（除去過量的CO32—，調(diào)節(jié)溶液的pH）；

⑥通過陽離子交換樹脂（除去殘留的微量Ca2+、Mg2+等離子）。氯堿生產(chǎn)的核心對電解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，合理選用電極和隔膜材料，是電解生產(chǎn)的核心。⑴電極材料：陽極：石墨，陰極：鐵棒⑵石棉隔膜：能阻止氣體通過，不能阻止分子離子通過⑶離子交換膜：分為陽離子交換膜和陰離子交換膜，分別只允許陽離子通過和陰離子通過。2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑

陽離子交換膜法電解離子交換膜1、生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。2、添加原料陽極室：精制的飽和食鹽水陰極室：添加純水（加一定量的NaOH溶液）3、離子交換膜的作用：(1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸(2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量法拉第電解定律1、法拉第電解第一定律：電解時在電極上析出（或溶解）的物質(zhì)的物質(zhì)的量跟通過的電量成正比。2、法拉第電解第二定律：在電解時，電極上每通過96500庫侖的電量就會有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生1/Zmol（Z是電極上放電離子得失的電子數(shù)）電解產(chǎn)物。F=NA·Qe=6.023×1023×1.602×10-19練習與實踐1氯堿廠電解飽飽和食鹽水制制取NaOH的工藝流程程示意圖如下下：依據(jù)上圖，完完成下列填空空：⑴在電解過程程中，與電源源正極相連的的電極上所發(fā)發(fā)生反應(yīng)的化化學方程式為為，與電源負極極相連的電極極附近，溶液液pH值（選：不變、、升高或下降降）

⑵工業(yè)業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)。精制制過程發(fā)生反反應(yīng)的離子方方程式為，化鹽精制電解脫鹽粗鹽H2ONaOH Na2CO3Cl2H250%NaOH溶液沉渣NaCl晶體練習與實踐1⑶如果粗鹽中中SO42-含量較高，必必須添加鋇式式劑除去SO42-，該鋇試劑可可以是。A、Ba(OH)2B、Ba(NO3)2C、BaCl2⑷為有效除去去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入試劑的的合理順序為為。A、先加NaOH，后加加Na2CO3，再加鋇試劑劑B、先加NaOH，后加加鋇試劑，再再加Na2CO3C、先加鋇試試劑，后加NaOH，再再加Na2CO3⑸脫鹽工序中中利用NaoH和NaCl在溶解度度上的差異，，通過、（填寫操作名名稱）除去NaCl。⑹在隔膜法電電解食鹽水時時，電解槽分分隔為陽極區(qū)區(qū)和陰極區(qū)，，防止Cl2與NaOH反反應(yīng)；采用無無隔膜電解冷冷的食鹽水時時，Cl2與NaOH充充分接觸，產(chǎn)產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學學方程式為。練習與實踐2利用惰性電極極對硫酸鈉水水溶液進行電電解可得產(chǎn)品品氫氣、氧氣氣、氫氧化鈉鈉和硫酸四種種純凈物，試試設(shè)計實驗裝置圖。陰離子交換膜陽離子交換膜膜Na2SO4O2H2SO2-4→←Na+練習與實踐3海洋是一座巨巨大的寶藏，，海水中蘊含含80多種元元素。氯堿工工業(yè)和金屬鎂鎂的制備原料料都來自于海海水。⑴在氯堿工業(yè)業(yè)中，曾用石石棉隔膜電解解槽來電解食食鹽水（如下下圖1所示））①寫出兩極電電極反應(yīng)式，，陽極，陰極；②圖1中a和和b分別是、；③石棉隔膜的的作用。練習與實踐3⑵隨著科技的的發(fā)展，電解解工藝不斷革革新，電解效效率和產(chǎn)品純純度得到提高高。20世紀紀80年代起起，隔膜法電電解工藝逐漸漸被離子膜電電解技術(shù)取代代。①離子膜電解解槽（如圖2）中⑥⑦分分別是、。②已知一個個電子的電量量是1.602×10-19C，在離子膜電解飽和和食鹽水時通過電子1.929×105C，則產(chǎn)生氯氣mol，氫氣L（在標準狀狀況下），NaOHg。練習與實