『壹』 氯鹼工業中離子交換膜的作用是什麼
陽離子交換膜有來一種特殊的性質自,即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許na+通過,而cl-、oh-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的h2和陽極產生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na護揣篙廢蕻肚戈莎恭極oh溶液作用生成naclo而影響燒鹼的質量。
cl-比oh-更易失去電子,在陽極被氧化成氯原子,氯原子結合成氯分子放出。
陽極反應:2cl--2e-=cl2↑(氧化反應)
h+比na+容易得到電子,因而h+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2h++2e-=h2↑(還原反應)
總反應
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如naoh溶液和cl2能反應生成naclo、h2和cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。
『貳』 工業制氯氣是怎樣的 有哪些方法
工業上製取氯氣,通常使用電解飽和食鹽水的方法。
1、氯化鈉溶液中有Na+、H+、Cl-、OH-四種離子
2、用石墨電極電解時,陽離子在陰極放電,H+比Na+容易放電,2H+ +2e=H2
3、陰離子在陽極放電,Cl-比OH-容易放電,2Cl-+2e=Cl2
4、溶液中剩餘氫氧化鈉
一舉得到三種重要的化工原料。
『叄』 離子交換膜法電解食鹽水制氯氣和燒鹼的工藝原理
使用離子交換膜可以使正,負的離子不能相遇,所以就等於電解食鹽水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH為燒鹼,H2為氫氣,Ci2為氯氣)
『肆』 工業上是如何從海上中制備氯氣和溴氣
1.
電解飽和食鹽水
通電後鐵釘和碳棒上均有氣泡產生 通電後有氣體物質生成
將鐵釘上方收集到的氣體靠近火焰有爆鳴聲。 有氫氣生成
用手輕輕扇動在碳棒上方收集到的黃綠色氣體,聞到有刺激性氣味;濕潤的澱粉碘化鉀試紙變藍。 有氯氣生成
插入鐵釘的溶液變紅色。 有鹼性物質生成
在工業上,氯氣的生產是通過電解飽和氯化鈉溶液實現的,而電解飽和氯化鈉溶液是在離子交換膜電解槽設備中進行的
在工業生產中,電解食鹽水常在電解槽中進行。為避免電解產物之間發生反應,常用石棉隔膜或離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。陽離子交換膜具有很好的選擇性,它只允許陽離子(Na+、H+)通過,不允許陰離子(Cl-、OH-)及分子(H2、Cl2)通過。
2.
溴在工業上是從海水中提取制備的(約1t海水可制備0.14kg的溴),其工藝過程包括置換、鹼性條件下歧化、濃縮、酸性條件下逆歧化制備溴:
(1)氯氣通入pH為3.5的海水中(置換)
Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 (pH 3.5)
(2)用壓縮空氣吹出Br2 ,並在鹼性條件下歧化:
Br2 + 3CO32- = 5Br- +BrO3-+3CO2↑
(3)濃縮溶液,在酸性條件下逆歧化:
5Br - + BrO3- +6H+ = 3Br2 + 3H2O
1t海水→0.14kgBr2
『伍』 為什麼用工業制氯氣時的氯氣不與食鹽水產生的氫氧化鈉反應
現在用的是離子交換膜電解槽,該離子交換膜只允許Na+通過。
陽極區裝NaCl,消耗Cl-產生Cl2,帶正電荷的Na+多餘了;陰極區稀NaOH溶液,消耗水,生成H2和OH-負電荷多餘了。這樣,Na+就通過交換膜進入陰極區了。
『陸』 為什麼氯鹼工業中用陽離子交換膜 不用陰離子 不用交換膜不行
因為氯離子和氫氧根離子都是陰離子要向陽極運動,同種電荷排斥異種電荷吸引。不用交換膜分離物質困難
『柒』 工業製取氯氣為什麼用陽離子交換膜,可以用陰離子交換膜嗎
不可以。。。【捂臉】
在氯鹼工業中,陽離子交換膜能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。
若用陰離子交換膜,Cl-和OH-都聚集在陽極,在陽極區的Na+和OH-形成NaOH。NaOH與Cl2反應降低了燒鹼純度。
准確點說,氯鹼工業中的離子交換膜只能允許H+,Na+通過,不允許Cl-,OH-通過,這樣才能提高電流功率和燒鹼純度。
所以用陽離子交換膜,不能用陰離子交換膜
『捌』 氯氣的工業製法及方程式
電解飽和食鹽水制氯氣是工業常用的方法
2NaCl+2H2O=通電=
H2↑+Cl2↑+2NaOH
為了防止氯氣與氫氧化鈉反應,在正負極之間放離子交換膜(質子交換膜)。
『玖』 氯鹼工業在生產過程中必需把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開,為什麼
陽離子交換膜有一種特殊的性質,即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許Na+通過,而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。
Cl-比OH-更易失去電子,在陽極被氧化成氯原子,氯原子結合成氯分子放出。
陽極反應:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應)
H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子,並結合成氫分子從陰極放出。
陰極反應:2H++2e-=H2↑(還原反應)
總反應
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
工業上利用這一反應原理,製取燒鹼、氯氣和氫氣。
在上面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2能反應生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊的電解槽中進行。
『拾』 工業上電解飽和氯化鈉溶液時為什麼要用離子交換膜
電解飽和食鹽時陽極陰離子Cl-、OH-放電,Cl-的放電能力強於OH-,陽極:2Cl--2e-═Cl2↑,陰極:2H++2e-═H2↑;總反應為:2NaCl+2H2O 電解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH,陰極:氫離子放電,產生氫氣.致使氫氧根離子濃度增大,鈉離子和氫氧根離子的增大都發生在陰極室,所以a出口導出的液體是氫氧化鈉溶液;陽極:氯離子放電,產生氯氣,致使鈉離子濃度升高,通過陽離子交換膜到達陰極室.所以d入口應加入精製飽和食鹽水;要乾燥Cl2需要用酸性乾燥劑濃硫酸或P2O5等,中性乾燥劑無水CaCl2.故答案為:氯氣;a;d;濃硫酸;(1)①SiCl4與H2和O2反應,產物有兩種,光導纖維的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一產物中,H、Cl元素結合成HCl,然後配平即可,發生的化學方程式為:SiCl4+2H2+O2 高溫 . SiO2+4HCl;②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)起始量(mol) n 0變化量(mol) 2x x 4x平衡量(mol) n-2x 4x4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,由2NaCl+2H2O 電解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH, 2mol 1mol(2×58.5)g1mol=m(NaCl)3mol,m(NaCl)=350g=0.35kg故答案為:SiCl4+2H2+O2 高溫 . SiO2+4HCl;0.35;(2)實驗室用鋅和稀硫酸製取氫氣,該反應是固液混合態且不需要加熱,所以不需要酒精燈,氫氣不易溶於水且密度小於空氣密度,所以可以採用向下排空氣法或排水法收集,故選e;實驗室製取氯氣是固液混合態且需要加熱,所以需要酒精燈,氯氣能溶於水且密度大於空氣,所以採用向上排空氣法收集,故選d;(3)由NaCl轉化為NaClO3,失去電子數為6,H2O轉化為H2,得到的電子數為2,設產生的H2體積為Vm3,由得失電子守恆得:6×213×103116.5mol=2×103V22.4mol,V=134.4m3,故答案為:134.4.