1. 右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖.完成下列問題:(1)從E口逸出的氣體是______,從F口逸
(1)圖為陽離子交換膜法電極飽和食鹽水,依據鈉離子移動方向可知E為陽極,F為陰極,飽和氯化鈉溶液中氯離子移向陽極E失電子生成氯氣,氫離子移向陰極得到電子發生還原反應生成氫氣;
故答案為:Cl2;H2;
(2)E為陽極,溶液中的陰離子氯離子失電子生成氯氣,電極反應為:2Cl--2e-=Cl2↑;F為陰極,溶液中陽離子得到電子發生還原反應生成氫氣,電極反應為2H++2e-=H2↑;
故答案為:2Cl--2e-=Cl2↑;2H++2e-=H2↑;
(3)若用陽離子交換膜法電解K2SO4溶液,陽極附近氫氧根離子是電子生成氧氣,破壞水的電離生成氫離子生成硫酸,陰極附近氫離子得到電子生成氫氣,破壞水的電離生成氫氧根離子得到氫氧化鉀;
故答案為:H2SO4、KOH;
(4)A、使用陽離子交換膜,生成的氯氣在陽極,生產的氫氧化鈉在陰極,可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量,故A正確;
B、電解飽和食鹽水時,大量的氫氧化鈉在陰極附近析出,可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性,故B正確;
C、電解方程式為:2NaCl+2H2O
通電 | .
2. 離子交換膜法電解食鹽水具體原理 謝謝
二、離子交換膜法制燒鹼 1.離子交換膜電解槽的構成 離子交換膜電解槽 主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成;每台電解槽由若干個單元槽串聯或並聯組成。陽極用金屬鈦網製成,為了延長電極使用壽命和提高電解效率,陽極網上塗有鈦、釕等氧化物塗層;陰極由碳鋼網製成,上面塗有鎳塗層;離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。 電極均為網狀,可增大反應接觸面積,陽極表面的特殊處理是考慮陽極產物Cl2的強腐蝕性。 離子交換膜法制燒鹼名稱的由來,主要是因為使用的陽離子交換膜,該膜有特殊的選擇透過性,只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過,即只允許H+、Na+通過,而Cl-、OH-和兩極產物H2和Cl2無法通過,因而起到了防止陽極產物Cl2和陰極產物H2相混合而可能導致爆炸的危險,還起到了避免Cl2和陰極另一產物NaOH反應而生成NaClO影響燒鹼純度的作用。 上海天原化工廠電解車間的離子交換膜電解槽 2.離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程 如圖,精製的飽和食鹽水進入陽極室;純水(加入一定量的NaOH溶液)加入陰極室,通電後H2O在陰極表面放電生成H2,Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室,此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH;Cl-則在陽極表面放電生成Cl2。電解後的淡鹽水則從陽極室導出,經添加食鹽增加濃度後可循環利用。 陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e-=H2↑;而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液,但在電解開始時,為增強溶液導電性,同時又不引入新雜質,陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。 氯鹼工業的主要原料:飽和食鹽水,但由於粗鹽水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質,遠不能達到電解要求,因此必須經過提純精製。
3. 隔膜法電解的原理
由於隔復膜電解技術制在氯鹼工業中得到了廣泛的應用, 故以最新的制鹼工藝———離子交換膜電解法為例來說明其原理。用一陽離子交換膜分隔電解槽中陰陽極室, 構成兩室電解槽, 向陽極室引入飽和NaCl 溶液, 陰極室引入蒸餾水, 在外加直流電場作用下, 陽極產生氯氣, 陰極上產生氫氣。由於陽離子交換膜的固定基團(R-SO-3-)帶負電荷, 它和溶液中的Na+離子異性電荷相吸, 結果只允許Na +離子通過, 而對Cl-離子排斥, 於是Na+離子遷入陰極室, 它和OH- 相結合, 生成NaOH。電極主要反應為: 在陽極室:NaCl==Na ++Cl - (1)2Cl==Cl2 +2e (2)在陰極室上:H2O==H ++OH - (3)2H+ +2e ==H2 (4)Na++OH-==NaOH (5)以上是利用離子交換膜電解食鹽水生產鹼的原理。 電極反應一般為陰極室的陰極上發生的還原反應, 陽極室中的陽極上發生諸如釋放Cl2 的氧化反應。 
4. 工業上電解制鹼的技術是用陽離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.圖為陽離子交換膜法電解原理示意圖:請
(1)根據圖知,A為電解槽陽極,B為陰極,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時電極附近生成氫氧根離子,鹼性條件下,鐵發生吸氧腐蝕,故答案為:陽;吸氧腐蝕; (2)陽離子交換膜只能允許陽離子通過,故選③⑤; (3)A.電解時,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣同時電極附近生成氫氧根離子,氫氧根離子通過陰離子交換膜移向陽極,氯氣和氫氧根離子反應生成氯酸根離子,電解結束時,溶液呈電中性,則右側溶液中含有ClO3-,故A正確; B.電解時,陰極上氫離子放電,陽極上氯離子放電生成氯酸根離子,電池反應式為NaCl+3H2O 通電 | .
5. 離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理
+極OH根放電生成氧氣 -極cl離子放電生成氯氣 因為有膜所以OH根留在+極生成NaOH 同時防止cl離子與NaOH接觸發生反應
6. 氯鹼工業中用離子交換膜法電解制鹼的主要生產流程示意圖如圖1所示;氯鹼工業中用離子交換膜法電解制鹼的
(1)由圖示可知電源負極產生了氫氧化鈉溶液,所以溶液的pH值升高; (2)加入的試回劑與硫酸根離子答反應生成硫酸鋇沉澱,加入的試劑必須是可溶性的鋇鹽,還不能引入新的陰離子,如果用硝酸鋇就會引入硝酸根離子了,所以用氯化鋇試劑; (3)根據除去鈣離子用碳酸根離子進行沉澱,除去鎂離子用氫氧根離子進行沉澱,除去硫酸根離子用鋇離子沉澱,過量的鋇離子需要用碳酸根離子除去,加入Na2CO3的順序必須在加入鋇離子的後面即可,所以b正確; (4)根據循環圖,可以循環使用的物質是氯化鈉; (5)因為氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大,所以可以採用蒸發溶劑結晶再進行過濾的方法,除去氫氧化鈉中的氯化鈉. 故答案為:(1)升高;(2)c;(3)b;(4)淡鹽水(NaCl);(5)過濾.
7. 工業上電解制鹼的技術是用離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.如圖為離子交換膜法電解原理示意圖:請回
(1)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過,而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過,故答案為:③⑤; (2)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極,所以A極為電解槽的陽極,氯離子發生失電子的氧化反應,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案為:陽;2Cl-→2e-+Cl2↑; (3)氯氣的物質的量= = mol;電解水時,生成氫氣與氫氧化鈉的物質的量之比為1:2,所以生成n(NaOH)= mol,原來n(NaOH)= =2.5amol,所以反應後溶液中n(NaOH)=( +2.5a)mol,電解後溶液質量=1000ag+ mol×2×23g/mol- mol×2g/mol=1000ag+ g, 溶液體積= ,則C(NaOH)= mol/L= ×dmol/L, 故答案為: ×d; (4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水,方程式為:3Cl 2+6OH -△ | .
8. 目前世界上比較先進的電解制鹼技術是離子交換法,如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖.(1)
(1)A、電解飽和食鹽水時,大量的氫氧化鈉在陰極附近析出,所以E極為陰極,放電的是氫離子,生成氫氣,故AZ正確; B、電解飽和食鹽水時,大量的氫氧化鈉在陰極附近析出,可以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性,故B正確; C、電解方程式為:2NaCl+2H2O 通電 | .
9. 工業上電解制鹼的技術是用離子交換膜法,主要原料是飽和食鹽水.下圖為離子交換膜法電解原理示意圖:請回
(1)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極,所以A極為電解槽的陽極,氯專離子發生失電子屬的氧化反應,即2Cl-→2e-+Cl2↑,故答案為:陽;2Cl-→2e-+Cl2↑; (2)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子通過,而陰離子氫氧根和氯離子均不能通過,故答案為:Na+;Cl-、OH-; (3)粗鹽提純時加試劑的原則是:氫氧化鈉除去鎂離子和三價鐵離子,碳酸鈉一定加在氯化鋇之後,這樣碳酸鈉既可以除去鈣離子又可以除去多餘的鋇離子,鹽酸加在最後來除去多餘的碳酸根離子和氫氧根離子,故答案為:③②①④; (4)氯氣和熱的氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、氯酸鈉和水,方程式為:3Cl2+6OH- △ | .
10. (8分)目前世界上比較先進的電解制鹼技術是離子交換法,如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖。
(8分)(1)D(2分) (2)陽(1分)陰(1分) II (1分) 2H 2 O + 2e - === H 2 ↑ + 2OH - (1分) H 2 SO 4 溶液、氧氣(1分) 80%
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