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工業上採用離子交換膜

發布時間:2022-12-20 05:18:49

㈠ 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

㈡ 現在工業上主要採用離子交換膜法電解飽和食鹽水製取NaOH、H 2 和Cl 2 。請回答下列問題:⑴在電解過程中

⑴2Cl → Cl 2 ↑+2e ;⑵b、a、c;⑶升高,0.1mol· NaClO+H 2 ↑。

㈢ 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.

㈣ 工業上利用電解飽和食鹽水中陽離子交換膜的作用是什麼

(1)只允許陽離子通過
(2)阻止分子和陰離子通過
如果分子和陰離子通過,那麼生成的Cl2就會與OH-反應。

㈤ 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.

㈥ 氯鹼工業中採用陽離子交換膜電解槽,可以防止氯氣與鹼反應。

在陽極室放出 Cl 2 ,陰極室放出 H 2 。由於陰極上有隔膜,而且陽極室的液位比陰極室高,所以可以阻止內 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引容起爆炸。由於 H + 不斷放電,破壞了水的電離平衡,促使水不斷電離,造成溶液中 OH - 的富集。這樣在陰極室就形成了 NaOH溶液,它從陰極室底部流出。

主要是為了阻止 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。

㈦ 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

㈧ 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。

㈨ 氯鹼工業中陽離子交換膜的作用是什麼

陽離子交換膜是對陽離子有選擇作用的膜,通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子,如鈉型磺酸型固定基團是磺酸根,解離離子是鈉離子。

陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。

(9)工業上採用離子交換膜擴展閱讀

性質

均相膜的電化學性能較為優良,但力學性能較差,常需其他纖維來增強。非均相膜的電化學性能比均相膜差,而力學性能較優,由於疏水性的高分子成膜材料和親水性的離子交換樹脂之間粘結力弱,常存在縫隙而影響離子選擇透過性。

離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂(這是什麼?)>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+

陰離子在陰膜中透過性次序為: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜電阻是與離子在膜中的淌度有關的一個數值,根據不同測定和計算方法可分成體積電阻和表面電阻。

水在膜中的滲透率就是離子在透過膜時帶過去的水量。實用上水滲透率是膜的一個性能,其值愈大,在電滲析時水損失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水滲透率遠低於親水性高分子材料膜。

參考資料來源:網路-陽離子交換膜

參考資料來源:網路-離子交換膜

㈩ (2014重慶)工業上採用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水,可以得到高濃度的燒鹼溶液(含NaOH 35%~48%)


(1)根據物質中某元素的質量分數=

該元素相對原子質量×原內子個數
該物質相對分子容質量
×100%,可得NaOH中氧元素元素的質量分數為:
16
40
×100%=40%;
(2)配製200g 24.5%的稀硫酸需要98%的硫酸質量=
200g×24.5%
98%
=50g,利用圖可得,98%的硫酸密度為1.84g/mL,50g98%的濃硫酸的體積=
50g
1.84g/ml
≈27mL;
(3)已知進行中和測定,當pH=7時,消耗160g24.5%的稀硫酸,則可設100gNaOH溶液中的溶質氫氧化鈉為x.則:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98
x160g×24.5%
80
x
98
160g×24.5%
,解得x=32g.
32g
100g
×100%=32%<35%~48%,故沒有達到高濃度標准.
故答案為:
(1)40%.(2)27mL;(3)32%<35%~48%,故沒有達到高濃度標准.

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