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氯碱工业使用离子交换膜

发布时间:2022-06-11 08:39:52

Ⅰ 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。

Ⅱ (14分)Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。  (1)写出图1中阴极的电极反应式

(除标注外,每空2分,共14 分)
Ⅰ(1)2H 2 O + 2e = H 2 ↑ + 2OH 或2H + + 2e = H 2
(2)缺阴离子交换膜 (3分,合理答案均计分)
Ⅱ(1)收集少量气体,将气体通入品红溶液中,观察到品红溶液褪色,加热又恢复原色(合理答案均计分)
(2) 5SO 2 + 2H 2 O + 2KMnO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4
(3) 1:1:3
(4) MoS 2 (s) + 6MoO 3 (s) = 7MoO 2 (s) + 2SO 2 (g)△H=+67KJ/mol (3分)

Ⅲ 氯碱工业中采用阳离子交换膜电解槽,可以防止氯气与碱反应。

在阳极室放出 Cl 2 ,阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜,而且阳极室的液位比阴极室高,所以可以阻止内 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引容起爆炸。由于 H + 不断放电,破坏了水的电离平衡,促使水不断电离,造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液,它从阴极室底部流出。

主要是为了阻止 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。

Ⅳ 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

Ⅳ 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

Ⅵ 氯碱工业中阳离子交换膜的作用是什么

阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。

阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。

(6)氯碱工业使用离子交换膜扩展阅读

性质

均相膜的电化学性能较为优良,但力学性能较差,常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差,而力学性能较优,由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱,常存在缝隙而影响离子选择透过性。

离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。阳离子在阳膜中透过性次序为: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂(这是什么?)>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+

阴离子在阴膜中透过性次序为: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜电阻是与离子在膜中的淌度有关的一个数值,根据不同测定和计算方法可分成体积电阻和表面电阻。

水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能,其值愈大,在电渗析时水损失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。

参考资料来源:网络-阳离子交换膜

参考资料来源:网络-离子交换膜

Ⅶ 【高中化学【氯碱工业】用电解槽加阳离子交换膜作装置,那这个对加入的氯化钠溶液有什么要求吗

应选第二个要求。
首先需要明确,阳离子交换膜将电解槽分开成两部分内(阳极室、阴极容室),其中仅有氢离子和钠离子可以自由移动。则根据阳极反应方程式(2Cl-2e-==Cl2),可以知道阳极室中氯离子转化为氯气溢出,溶液中阴离子数目减少。又由于阳离子交换膜阻碍了阴极室生成的氢氧根离子(2H2O+2e-=H2+2OH-)进入阳极室,因此若想保证溶液的电中性,阳极室的钠离子必须通过交换膜进入阴极室。即阳极室生成Cl2,阴极室生成NaOH,且阳极室溶液浓度会减小。因此,若想使反应能持续进行,阳极室的溶液必须足够浓,则阳极室应加入饱和NaCl溶液。

Ⅷ 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。

Ⅸ 在氯碱工业中,电解槽使用阳离子交换膜,钠离子向阴极方向移动,对吗

是的,通过与离子膜上的钠离子进行交换而实现钠离子的运输

Ⅹ 氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如图1所示;氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的

(1)由图示可知电源负极产生了氢氧化钠溶液,所以溶液的pH值升高;
(2)加入的试回剂与硫酸根离子答反应生成硫酸钡沉淀,加入的试剂必须是可溶性的钡盐,还不能引入新的阴离子,如果用硝酸钡就会引入硝酸根离子了,所以用氯化钡试剂;
(3)根据除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,过量的钡离子需要用碳酸根离子除去,加入Na2CO3的顺序必须在加入钡离子的后面即可,所以b正确;
(4)根据循环图,可以循环使用的物质是氯化钠;
(5)因为氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以可以采用蒸发溶剂结晶再进行过滤的方法,除去氢氧化钠中的氯化钠.
故答案为:(1)升高;(2)c;(3)b;(4)淡盐水(NaCl);(5)过滤.

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