『壹』 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么
阳离子交换膜有来一种特殊的性质自,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na护揣篙废蕻肚戈莎恭极oh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
cl-比oh-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)
h+比na+容易得到电子,因而h+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2h++2e-=h2↑(还原反应)
总反应
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。
『贰』 工业制氯气是怎样的 有哪些方法
工业上制取氯气,通常使用电解饱和食盐水的方法。
1、氯化钠溶液中有Na+、H+、Cl-、OH-四种离子
2、用石墨电极电解时,阳离子在阴极放电,H+比Na+容易放电,2H+ +2e=H2
3、阴离子在阳极放电,Cl-比OH-容易放电,2Cl-+2e=Cl2
4、溶液中剩余氢氧化钠
一举得到三种重要的化工原料。
『叁』 离子交换膜法电解食盐水制氯气和烧碱的工艺原理
使用离子交换膜可以使正,负的离子不能相遇,所以就等于电解食盐水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH为烧碱,H2为氢气,Ci2为氯气)
『肆』 工业上是如何从海上中制备氯气和溴气
1.
电解饱和食盐水
通电后铁钉和碳棒上均有气泡产生 通电后有气体物质生成
将铁钉上方收集到的气体靠近火焰有爆鸣声。 有氢气生成
用手轻轻扇动在碳棒上方收集到的黄绿色气体,闻到有刺激性气味;湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 有氯气生成
插入铁钉的溶液变红色。 有碱性物质生成
在工业上,氯气的生产是通过电解饱和氯化钠溶液实现的,而电解饱和氯化钠溶液是在离子交换膜电解槽设备中进行的
在工业生产中,电解食盐水常在电解槽中进行。为避免电解产物之间发生反应,常用石棉隔膜或离子交换膜将电解槽分隔成两部分。阳离子交换膜具有很好的选择性,它只允许阳离子(Na+、H+)通过,不允许阴离子(Cl-、OH-)及分子(H2、Cl2)通过。
2.
溴在工业上是从海水中提取制备的(约1t海水可制备0.14kg的溴),其工艺过程包括置换、碱性条件下歧化、浓缩、酸性条件下逆歧化制备溴:
(1)氯气通入pH为3.5的海水中(置换)
Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 (pH 3.5)
(2)用压缩空气吹出Br2 ,并在碱性条件下歧化:
Br2 + 3CO32- = 5Br- +BrO3-+3CO2↑
(3)浓缩溶液,在酸性条件下逆歧化:
5Br - + BrO3- +6H+ = 3Br2 + 3H2O
1t海水→0.14kgBr2
『伍』 为什么用工业制氯气时的氯气不与食盐水产生的氢氧化钠反应
现在用的是离子交换膜电解槽,该离子交换膜只允许Na+通过。
阳极区装NaCl,消耗Cl-产生Cl2,带正电荷的Na+多余了;阴极区稀NaOH溶液,消耗水,生成H2和OH-负电荷多余了。这样,Na+就通过交换膜进入阴极区了。
『陆』 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行
因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难
『柒』 工业制取氯气为什么用阳离子交换膜,可以用阴离子交换膜吗
不可以。。。【捂脸】
在氯碱工业中,阳离子交换膜能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
若用阴离子交换膜,Cl-和OH-都聚集在阳极,在阳极区的Na+和OH-形成NaOH。NaOH与Cl2反应降低了烧碱纯度。
准确点说,氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+,Na+通过,不允许Cl-,OH-通过,这样才能提高电流功率和烧碱纯度。
所以用阳离子交换膜,不能用阴离子交换膜
『捌』 氯气的工业制法及方程式
电解饱和食盐水制氯气是工业常用的方法
2NaCl+2H2O=通电=
H2↑+Cl2↑+2NaOH
为了防止氯气与氢氧化钠反应,在正负极之间放离子交换膜(质子交换膜)。
『玖』 氯碱工业在生产过程中必需把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开,为什么
阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
Cl-比OH-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
H+比Na+容易得到电子,因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。
『拾』 工业上电解饱和氯化钠溶液时为什么要用离子交换膜
电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极:2H++2e-═H2↑;总反应为:2NaCl+2H2O 电解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH,阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2.故答案为:氯气;a;d;浓硫酸;(1)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可,发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2 高温 . SiO2+4HCl;②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)起始量(mol) n 0变化量(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 电解 . Cl2↑+H2↑+2NaOH, 2mol 1mol(2×58.5)g1mol=m(NaCl)3mol,m(NaCl)=350g=0.35kg故答案为:SiCl4+2H2+O2 高温 . SiO2+4HCl;0.35;(2)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,该反应是固液混合态且不需要加热,所以不需要酒精灯,氢气不易溶于水且密度小于空气密度,所以可以采用向下排空气法或排水法收集,故选e;实验室制取氯气是固液混合态且需要加热,所以需要酒精灯,氯气能溶于水且密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,故选d;(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,设产生的H2体积为Vm3,由得失电子守恒得:6×213×103116.5mol=2×103V22.4mol,V=134.4m3,故答案为:134.4.