饱和食盐水离子交换膜

4. 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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5. 阳离子交换膜在饱和食盐水电解中的作用

工业中制取氯气常用的方法是电解饱和食盐水，产物是氢氧化钠、氯气和氢气，溶液中的阴阳离子极易发生反应，使用阳离子交换膜可以有效得对阴阳离子进行隔离，因为只有阳离子可以穿过，阴离子不能穿过。

6. 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

7. 工业上利用电解饱和食盐水中阳离子交换膜的作用是什么

(1)只允许阳离子通过
（2）阻止分子和阴离子通过
如果分子和阴离子通过，那么生成的Cl2就会与OH-反应。

8. 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。

9. 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