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制氯氣的陽離子交換膜

發布時間:2022-03-11 15:24:30

A. 電解海水製取氯氣和燒鹼,陽離子交換

如果不用陽離子交換膜,那麼整個電解池都是一個整體,陰極和陽極上產生的氯氣和氫氣回很可能在電解池答的液面上方相遇。但是使用陽離子交換膜,就可以完全把電解池分成兩個部分,分別是陰極區和陽極區,陰極區和陽極區被完全分割開來,產生的氯氣和氫氣被分別導出,就不可能相遇了

B. 電解食鹽水是陽離子交換膜有什麼作用

主要是復防止氯氣分子和陰離子通過。制只能讓陽離子通過。
在陽極區:2Cl--2e-=Cl2,氯化鈉中的氯離子放電變成氯氣跑掉了,鈉離子在電場作用下,通過陽離子交換膜進入陰極區和陰極區水放電後留下的氫氧根離子組成氫氧化鈉。而此時陰極區水中的氫離子放電變成氫氣跑掉了,留下氫氧根離子。所以電解一段時間後,需要在陽極區補充濃的氯化鈉溶液,在陰極區及時把新生成的濃氫氧化鈉放掉。

C. 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。

D. 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

E. 工業上生產氯氣,常用電解槽中電解飽和食鹽水,為了避免電解產物之間發生反應,常用陽離子交換膜將電解槽

(1)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子、氫離子通過,而陰離子和分子均不能通過,故答案為:③⑤;
(2)電解池中和電源的正極相連的是電解池的陽極,陽極上氯離子發生失電子的氧化反應,即2Cl - -2e - =Cl 2 ↑,故答案為:2Cl - -2e - =Cl 2 ↑;
(3)氫氣的質量=
V
V m
M =
896L
22.4L/mol
×2g/mol=80g ;電解水時,生成氫氣與氫氧化鈉的物質的量之比為1:2,所以生成氫氧化鈉的質量=2
896L
22.4L/mol
×40g/mol=3200g,溶液增加的質量為增加的鈉元素的質量減去生成氫氣的質量=2×
896L
22.4L/mol
×23g/mol -80g=1760g;溶液中溶質氫氧化鈉的質量為10000g×10%+3200g=4200g,溶液的質量為10000g+1760g=11760g,
電解後流出的氫氧化鈉溶液的質量分數=
4200g
11760g
×100% =35.7%,
故答案為:35.7%;
(4)①電解池中和電源的負極相連的是電解池的陰極,陰極上乙醇得電子發生還原反應,即2CH 3 CH 2 OH+2e - =2CH 3 CH 2 O - +H 2 ↑.
故答案為:2CH 3 H 2 OH+2e - =2CH 3 CH 2 O - +H 2 ↑;
②從溶液中析出溶質的方法是蒸發結晶,故答案為:蒸發結晶.

F. 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。

(6)制氯氣的陽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

G. 離子交換膜法電解食鹽水制氯氣和燒鹼的工藝原理

使用離子交換膜可以使正,負的離子不能相遇,所以就等於電解食鹽水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH為燒鹼,H2為氫氣,Ci2為氯氣)

H. 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。

I. 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

J. 工業上生產氯氣,常用電解槽電解飽和食鹽水,為了避免電解產物之間發生反應,常用陽離子交換膜將電解槽隔

(1)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子、氫離子通過,而陰離子和分子均不能通過,故答案版為:③⑤;
(2)①權電解池中和電源的負極相連的是電解池的陰極,陰極上乙醇得電子發生還原反應,即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑.
故答案為:2CH3H2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑;
②從溶液中析出溶質的方法是蒸發結晶,故答案為:蒸發結晶.

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