① 右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图.完成下列问题:(1)从E口逸出的气体是______,从F口逸
(1)图为阳离子交换膜法电极饱和食盐水,依据钠离子移动方向可知E为阳极,F为阴极,饱和氯化钠溶液中氯离子移向阳极E失电子生成氯气,氢离子移向阴极得到电子发生还原反应生成氢气;
故答案为:Cl2;H2;
(2)E为阳极,溶液中的阴离子氯离子失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;F为阴极,溶液中阳离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑;
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;2H++2e-=H2↑;
(3)若用阳离子交换膜法电解K2SO4溶液,阳极附近氢氧根离子是电子生成氧气,破坏水的电离生成氢离子生成硫酸,阴极附近氢离子得到电子生成氢气,破坏水的电离生成氢氧根离子得到氢氧化钾;
故答案为:H2SO4、KOH;
(4)A、使用阳离子交换膜,生成的氯气在阳极,生产的氢氧化钠在阴极,可避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,故A正确;
B、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,故B正确;
C、电解方程式为:2NaCl+2H2O
通电 | .
② 离子交换膜法电解食盐水具体原理 谢谢
二、离子交换膜法制烧碱 1.离子交换膜电解槽的构成
离子交换膜电解槽
主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。
电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理是考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。
离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽
2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程
如图,精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
氯碱工业的主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
③ 用阳离子交换膜法电解饱和食盐水的问题
2NaCL+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 电解后溶液中产生氢氧化钠 HCl+NaOH=H2O+NaCl 这个反应系数都乘以二的话正好把反应掉的水补上 但是盐酸本身就有水 所以回不到原来的浓度了
④ (1)图1为阳离子交换膜法电解饱和食盐水(滴有酚酞)原理示意图,E口产生H2,电解食盐水的离子方程式为
(1)阳离子抄交换膜法电解袭饱和食盐水(滴有酚酞)原理示意图,E口产生H2,则B极是阴极,A极是阳极,电解食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O 通电 | .
⑤ 离子交换膜法电解饱和食盐水的原理
+极OH根放电生成氧气 -极cl离子放电生成氯气 因为有膜所以OH根留在+极生成NaOH 同时防止cl离子与NaOH接触发生反应
⑥ 下列关于工业生产的叙述中,错误的是()A.用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱B.目前合成氨,没有
A、电解饱和食盐水,在阴极区是氢离子得电子,氢氧根离子浓度增大,放上离子交换膜,只专允许属钠离子向该极迁移,此区域能获得大量的烧碱,故A正确; B、升高温度能使合成氨的反应速率加快,增大压强能使反应速率和氨气的产率加大,但是从设备和动力要求方面考虑没有采用更高温度、更大压强,故B正确; C、工业上电解熔融的氧化铝来获得金属铝,氯化铝是共价化合物,不能电离出铝离子,故C错误; D、工业生产硫酸时,在接触室内,热交换器既可以预热进入的炉气和还可以冷却反应生成的气体,故D正确. 故选C.
⑦ 电解饱和食盐水 (离子交换膜法) 相关问题
在反应中,阴阳极被半透膜隔开,阳极生成Cl2、阴极生成H2和NaOH, 由于Cl2活泼,极易与NaOH反应,所以工业上把阴阳极用半透膜回隔开, 半透膜阳极一侧只是饱和食盐水,阳极生成Cl2不易溶解也不反应, 半透膜阴极一侧是氢氧化钠溶液,阴极生成NaOH、H2, Na+离子半径较小,在半透膜两侧自由穿行,维持电荷守恒,由答于阴极不断消耗水生成H2,使得反应需不断补充水分,因此需要向阴极通入水或稀氢氧化钠溶液。也是为了使产品氢氧化钠纯净。
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⑧ 如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图. 下列说法不正确的是() A.从E口逸出的气体是H
A、在电解池中,钠离子移向阴极,所以D极是阴极,该极除了产生氢氧化钠以内外还会产容生氢气,故从E口逸出的气体是H 2 ,故A正确; B、阴极D极产生大量的氢氧化钠,为了增强导电性,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液,故B正确; C、电解原理方程式2NaCl+2H 2 O 2NaOH+Cl 2 ↑+H 2 ↑,标准状况下每生成22.4L即1molC1 2 ,便产生2molNaOH,故C正确; D、粗盐的提纯要加入氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠,但是碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,出去过量的钡离子,故D错误. 故选D. |
⑨ 目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换法,如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图.(1)
(1)A、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,所以E极为阴极,放电的是氢离子,生成氢气,故AZ正确; B、电解饱和食盐水时,大量的氢氧化钠在阴极附近析出,可以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,故B正确; C、电解方程式为:2NaCl+2H2O 通电 | .
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