氯碱工业1(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电解原理应用,第二节 氯碱工业,复习,:,当用石墨做电极，电解不同的电解质时有什么规律？,S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,含氧酸根,F,-,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Fe,2+,Zn,2+,H,+,Al,3+,Mg,2+,Na,+,与,区：电解水型,与,区：电解电解质型,与,区：放氢生碱型,与,区：放氧生酸型,复习,以石墨为电极，电解熔融的,NaCl,，两极上分别发生什么变化？,以石墨为电极，电解,NaCl,水溶液，两极上又分别发生什么变化？,一、电解饱和食盐水,实验,43,实验,步骤,：,1,、按装置图安装好仪器。,2,、向,U,型管中注入饱和食盐水。,3,、向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。,4,、接通电源。,1,两极均产生气体。,2,阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。,3,阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，有刺激性气味的气体，分析应是,Cl,2,。,实验现象及结论,：,阴极：,阳极：,总反应方程式：,2H,+,+2e,-,=H,2,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,2H,2,O+2Cl,-,=H,2,+Cl,2,+2OH,-,电解,2H,2,O+2NaCl=H,2,+Cl,2,+2NaOH,电解,分析：电解饱和食盐水反应原理,思考：此装置有哪些缺点？,1,、,H,2,和,Cl,2,混合不安全。,2,、,Cl,2,会和,NaOH,反应，会使得到的,NaOH,不纯。,思考,：装置如何改进？,离子交换膜电解槽的简单构造如何,?,离子交换膜的作用是什么,?,工业制碱的简单生产流程怎样,?,阅读教材并思考：,二、离子交换膜法制烧碱,二、离子交换膜法制烧碱,（,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,）离子交换膜的作用：,防止氯气和氢气混合而引起,爆炸。,避免氯气与氢氧化钠反应生,成次氯酸钠影响氢氧化钠的,产量。,（,3,）生产流程,思考：,如何由粗盐水精制食盐水？,粗盐水（,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2-,）,过量,BaCl,2,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,3+,、,Ba,2+,、,Cl,-,BaSO,4,CaCO,3,BaCO,3,过量,Na,2,CO,3,Na,+,、,Ba,2+,、,Ca,2+,、,Cl,-,、,OH,-,过量,NaOH,Fe(OH),3,Mg(OH),2,Na,+,、,Cl,-,、,OH,-,、,CO,3,2-,适量,HCl,调节,PH,通过阳离子交换树脂,(,除去微量金属阳离子,),Na,+,、,Cl,-,三、精制食盐水,加入稍过量的,NaOH,溶液（除,Mg,2+,、,Fe,3+,）,加入稍过量,BaCl,2,溶液,(,除,SO,4,2-,）,（其中、顺序可以交换。,),加入稍过量的,Na,2,CO,3,溶液（除,Ca,2+,、,Ba,2+,）,过滤,（除去,Mg(OH),2,、,Fe(OH),3,、,BaSO,4,、,CaCO,3,、,BaCO,3,及泥沙等）；,在滤液中加,适量盐酸,（除去过量的,CO,3,2,、,OH,-,调节溶液的,pH,）；,通过,阳离子交换树脂,（除去残留的微量,Ca,2+,、,Mg,2+,等,离子）。,三、精制食盐水的操作步骤,Na,2,CO,3,溶液必须在,BaCl,2,溶液之后,。,、,由电解饱和食盐水制取烧碱的设备，讨论如何以硫酸钠为原料生产硫酸和氢氧化钠？,拓展,演示,、活泼金属的制备,石墨,Al,熔融的,AL,2,O,3,阳极：,2O,2,4e,=O,2,阴极：,Al,3+,+,3e,=Al,总反应方程式：,2Al,2,O,3,=4Al +3O,2,通电,熔融,MgCl,2,=Mg +Cl,2,通电,熔融,2NaCl =2Na +Cl,2,通电,熔融,能否用置换反应来制备单质铝？为什么？,、金属的防护,金属腐蚀的快慢程度：,电解池的阳极,原电池的负极,化学腐蚀,原电池的正极,电解池的阳极,海水,C,Fe,+,-,海水,C,Fe,-,+,四、电解计算,电子守恒法,练习：,铂电极电解,1LCu(NO,3,),2,和,KNO,3,混合溶液,通电一段时间,两极均产生,11.2L(S.T.P),气体,.,求电解后,(1),c(Cu,2+,);(2),溶液的,pH.,(1)n(Cu,2+,)=0.5mol c(Cu,2+,)=0.5mol/L,解析：阳极,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,Cu,2+,+2e,-,=Cu 2H,+,+2e=H,2,(2)C(H,+,)=1mol/L pH=0,1,.,请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。,电解池,电镀池,NaCl,溶液 硫酸溶液,原电池,五、课堂练习,Cu,Zn,C,Cu,Fe,Fe,粗Cu,CuSO,4,溶液,精Cu,精炼池,A,B,C,D,CuSO,4,溶液,2,电解池,原电池,阴极,阳极,3,、判断下列装置各属于什么池？,正极,负极,、如下图两个电解槽中，,A,、,B,、,C,、,D,均为石墨电极。如果电解过程中共有,0.02mol,电子通过，下列叙述中正确的是,(),A.,甲烧杯中,A,极上最多可析出铜,0.64g,B.,甲烧杯中,B,极上电极反应式为：,4OH,-,-4e,=2H,2,O+O,2,C.,乙烧杯中滴入酚酞试液，,D,极附近变红,D.,乙烧杯中,C,极上发生还原反应,C,此电池放电时，负极发生反应的物质为,A,Ag B,Zn(OH),2,C,Ag,2,O D,Zn,充电,放电,2Ag+Zn(OH),2,Ag,2,O+Zn+H,2,O,、银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：,D,1.,电解液中含有,K,+,、,Cl,、,SO,4,2,、,OH,（少量）、,Cu,2+,、,H,+,（,少量）,用两个石墨棒作电极电解，开始时,阳极上电极反应式是,_,；,阴极上电极反应式是,_,改用两个铜棒作电极电解时，则,阳极变化是,_,，,电极反应式是,_,；,阴极上电极反应式是,_,。,、强化练习：,再见,