鲁科版化学选修2氯碱生产教学1.pptVIP

氯碱生产 你知道吗 阅读全文，回答以下问题 氯碱生产原理 精制食盐水的操作步骤 氯碱生产的核心 阳离子交换膜法电解 离子交换膜 法拉第电解定律 练习与实践1 练习与实践1 练习与实践2 练习与实践3 练习与实践3 练习与实践3 * 1、粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子应该如何除去？ 2、电解硫酸铜、氯化钠、氯化铜、氢氧化钠的电极反应以及总反应如何书写？阴极的放电顺序为？阳极的放电顺序为？ 阳极放电：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F- 阴极放电：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+ 3、电解饱和食盐水时可能存在的副反应有哪些？ 1、该装置的阴极区与阳极区分别的位置如何？阴阳极材料是否可以交换？ 2、如何检验阳极产物？如何检验阴极产物？本装置如何避免副反应发生？ 3、观察图2-9石棉隔膜电解食盐水装置，分析其工作原理，阅读相应内容，思考该装置的缺点是什么？ 4、利用上述方法电解食盐水时必须要进行粗盐的提纯原因是什么？如何进行粗盐的提纯？请写出食盐的步骤，指出步骤的关键？ 5、分析离子膜法电解槽的工作原理，其与隔膜法的不同有几点？改进在哪里？ 6、法拉第定律的内容是什么？如何推算法拉第常数？ e 阴极 阳极 阳离子得电子发生还原反应 电极材料或阴离子失电子发生氧化反应 电解质溶液 － ＋ 阴极：2H+ +2e— = H2↑ 阳极：2Cl— +2e— = Cl2↑ 溶液中存在的离子为：Na+ 、OH—形成NaOH 但是，阳极形成的Cl2在通过溶液冒出时会发生 Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 用什么试剂逐一除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,要求所用试剂只有过量才能除净这些杂质？ ①加入稍过量BaCl2溶液 ②加入稍过量的NaOH溶液 其中①、②顺序可以交换。 ③加入稍过量的Na2CO3溶液 ④过滤（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等）； ⑤在滤液中加适量盐酸（除去过量的CO32—，调节溶液的pH）；⑥通过阳离子交换树脂（除去残留的微量Ca2+、Mg2+等离子）。 对电解槽结构进行优化设计，合理选用电极和隔膜材料，是电解生产的核心。 ⑴电极材料：阳极：石墨，阴极：铁棒 ⑵石棉隔膜：能阻止气体通过，不能阻止分子离子通过 ⑶离子交换膜：分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，分别只允许阳离子通过和阴离子通过。 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 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、添加原料 阳极室：精制的饱和食盐水 阴极室：添加纯水（加一定量的NaOH溶液） 3、离子交换膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量 1、法拉第电解第一定律： 电解时在电极上析出（或溶解）的物质的物质的量跟通过的电量成正比。 2、法拉第电解第二定律： 在电解时，电极上每通过96500库仑的电量就会有1mol电子发生转移，产生1/Zmol（Z是电极上放电离子得失的电子数）电解产物。 F=NA·Qe=6.023×1023×1.602×10-19 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： ⑴在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值 （选：不变、升高或下降）⑵工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 ， 化 盐 精 制 电 解 脱盐 粗盐 H2O NaOH Na2CO3 Cl2 H2 50%NaOH溶液 沉 渣 NaCl晶体 ⑶如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡式剂除去SO42-，该钡试剂可以是 。 A、Ba(OH)2 B、Ba(NO3)2 C、BaCl2 ⑷为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为 。 A、先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 B、先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 C、先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 ⑸脱盐工序中利用NaoH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、 （填写操作名称）除去NaCl。 ⑹在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，