飽和食鹽水離子交換膜

4. 電解飽和食鹽水 （離子交換膜法） 相關問題

在反應中，陰陽極被半透膜隔開，陽極生成Cl2、陰極生成H2和NaOH，
由於Cl2活潑，極易與NaOH反應，所以工業上把陰陽極用半透膜回隔開，
半透膜陽極一側只是飽和食鹽水，陽極生成Cl2不易溶解也不反應，
半透膜陰極一側是氫氧化鈉溶液，陰極生成NaOH、H2，
Na+離子半徑較小，在半透膜兩側自由穿行，維持電荷守恆，由答於陰極不斷消耗水生成H2，使得反應需不斷補充水分，因此需要向陰極通入水或稀氫氧化鈉溶液。也是為了使產品氫氧化鈉純凈。

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5. 陽離子交換膜在飽和食鹽水電解中的作用

工業中製取氯氣常用的方法是電解飽和食鹽水，產物是氫氧化鈉、氯氣和氫氣，溶液中的陰陽離子極易發生反應，使用陽離子交換膜可以有效得對陰陽離子進行隔離，因為只有陽離子可以穿過，陰離子不能穿過。

6. 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

7. 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。

8. 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。

9. 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