① 為什麼電解飽和食鹽水所用的離子交換膜只允許陽離子通過,為什麼非要用陽離子交換膜,用陰離子交換膜就不
正好我前幾天才去復紅四方氯鹼工業看制了看。這就是一個化學工藝的問題,簡單來說,我想通過電解NaCl飽和溶液同時獲得NaOH,Cl2,H2這三種產品,如果想用陰離子交換膜,那是交換什麼呢,OH-嗎?不行,氫氧根離子從陰極產生如果跨過膜之後會和陽極電解產生的氯氣反應。氯離子嗎?那更不可能了,因為想要獲得純的NaOH最好的辦法就是陰極不電解NaCl而是電解稀氫氧化鈉,根本不會有氯離子能遷移過去的。下邊附圖一張,不懂再問。
② 工業上通過電解飽和氯化鈉溶液的方法獲得氫氧化鈉,我國的氯鹼工業大多採用離子交換膜電解槽.(1)寫出
(1)水解飽和食鹽水,陽極氯離子失去電子,發生氧化反應,電極反應為:2Cl - -2e - ═Cl 2 ↑, 陰極氫離子得到電子,電解反應為:2H + +2e - ═H 2 ↑, 電解的正反應方程式為:2NaCl+2H 2 O
故答案為:2Cl - -2e - ═Cl 2 ↑;2H + +2e - ═H 2 ↑;2NaCl+2H 2 O
(2)a.增加陰極碳鋼網面積,面積擴大,增加單位時間內離子轉移的物質的量,電解速度加快,故a正確; b.提高飽和氯化鈉溶液的溫度,增加了離子轉移的速率,電解速度加快,故b正確; c.加大陰極與陽極間的距離,增加了離子轉移的時間,所以電解速度變慢,故c錯誤; d.降低電解時的電源電壓,直接降低了電流,電解速度減小,故d錯誤; 故選:a、b. |
③ 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
④ 電解飽和食鹽水換成陰離子交換膜有何影響
電解飽和食鹽水換成陰離子交換膜此時根本不會有氯離子能遷移過去的。
因為想要獲得純的NaOH最好的辦法就是陰極不電解NaCl而是電解稀氫氧化鈉,根本不會有氯離子能遷移過去的。氫氧根離子從陰極產生如果跨過膜之後會和陽極電解產生的氯氣反應。
電解飽和食鹽水實驗注意:
在工業實際生產上,電解食鹽水製取次氯酸鈉溶液是很常見的方法,而且已經有行業標准,在家用電池電解食鹽水確實可以製取少量含有次氯酸鈉的溶液,能夠有一定消毒作用。原理上是可行的,並且在實踐上效果也尚可。
⑤ 電解飽和食鹽水
Cl2+NaOH---影響燒鹼純度 及Cl2+H2會爆炸,用陽離子交換膜法電解。這就得用到氯鹼工業的知識。陽版極室加入精製飽和食權鹽水,陰極室加入純水。陽極用金屬鈦網製成,陰極用碳鋼網製成,上面有鎳塗層。
⑥ 為什麼電解飽和食鹽水實驗中,需要把陰陽兩級反應相隔進行
一、電解飽和食鹽水的原理
在nacl溶液中,nacl電離出na+,
電離出cl-.通電後,在電場的作用下,na+和h+向陰極移動,cl-和oh-向陽極移動.
在陽極,由於cl-比oh-容易失去電子,所以cl-失去電子被氧化生成cl2.
在陰極,na+不得電子而h+得到電子被還原生成h2.h+得電子後,使水電離向右移動,因此,陰極產物包括h2和oh-.
(
陰陽極反應,我想在此就不用寫了吧。大家應該都知道的。)
工業上電解飽和食鹽水是用塗有鈦、釕等氧化物的鈦網作陽極,用碳鋼網作陰極.
二、電解飽和食鹽水制燒鹼必須解決兩個主要問題
第一個問題是:避免生成物氯氣與氫氣混合,和氯氣接觸naoh溶液.因為氯氣與氫氣混合遇火或遇強光會爆炸,
氯氣接觸naoh溶液會反應生成nacl和naclo,使產品不純.
第二個問題是:飽和食鹽水必須精製.因為粗鹽水電解會損壞離子交換膜.
(1)離子交換膜
使用離子交換膜能解決上述第一個問題.
離子交換膜屬於功能高分子材料.離子交換膜分為陽離子交換膜和陰離子交換膜,陽離子交換膜只允許陽離子穿過,不許陰離子和氣體分子穿過;陰離子交換膜只允許陰離子穿過,不許陽離子和氣體分子穿過.
在電解飽和食鹽水制燒鹼的工業上,使用陽離子交換膜如下圖所示.陽離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室,使陰極產物氫氣和naoh溶液與陽極產物氯氣分開,避免混合和接觸.
另外,在電解過程中,陽極室cl-減少,陰極室h+減少而oh-增多,na+從陽極室穿過陽離子交換膜進入陰極室,使溶液中的電荷得以平衡.
工業上通過電解飽和食鹽水而獲得氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液.再通過蒸發氫氧化鈉溶液而獲得固體氫氧化鈉.
注意:為什麼強調電解飽和食鹽水,是因為氯氣在飽和食鹽水中的溶解量較小.