A. 电解海水制取氯气和烧碱,阳离子交换膜
如果不用阳离子交换膜,那么整个电解池都是一个整体,阴极和阳极上产生的氯气和氢气回很可能在电解池答的液面上方相遇。但是使用阳离子交换膜,就可以完全把电解池分成两个部分,分别是阴极区和阳极区,阴极区和阳极区被完全分割开来,产生的氯气和氢气被分别导出,就不可能相遇了
B. 电解食盐水是阳离子交换膜有什么作用
主要是复防止氯气分子和阴离子通过。制只能让阳离子通过。
在阳极区:2Cl--2e-=Cl2,氯化钠中的氯离子放电变成氯气跑掉了,钠离子在电场作用下,通过阳离子交换膜进入阴极区和阴极区水放电后留下的氢氧根离子组成氢氧化钠。而此时阴极区水中的氢离子放电变成氢气跑掉了,留下氢氧根离子。所以电解一段时间后,需要在阳极区补充浓的氯化钠溶液,在阴极区及时把新生成的浓氢氧化钠放掉。
C. 氯碱工业中采用阳离子交换膜电解槽,可以防止氯气与碱反应。
在阳极室放出 Cl 2 ,阴极室放出 H 2 。由于阴极上有隔膜,而且阳极室的液位比阴极室高,所以可以阻止内 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引容起爆炸。由于 H + 不断放电,破坏了水的电离平衡,促使水不断电离,造成溶液中 OH - 的富集。这样在阴极室就形成了 NaOH溶液,它从阴极室底部流出。
主要是为了阻止 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。
D. 工业制取氯气为什么用阳离子交换膜,可以用阴离子交换膜吗
不可以。。。【捂脸】
在氯碱工业中,阳离子交换膜能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
若用阴离子交换膜,Cl-和OH-都聚集在阳极,在阳极区的Na+和OH-形成NaOH。NaOH与Cl2反应降低了烧碱纯度。
准确点说,氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+,Na+通过,不允许Cl-,OH-通过,这样才能提高电流功率和烧碱纯度。
所以用阳离子交换膜,不能用阴离子交换膜
E. 工业上生产氯气,常用电解槽中电解饱和食盐水,为了避免电解产物之间发生反应,常用阳离子交换膜将电解槽
(1)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子、氢离子通过,而阴离子和分子均不能通过,故答案为:③⑤; (2)电解池中和电源的正极相连的是电解池的阳极,阳极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl - -2e - =Cl 2 ↑,故答案为:2Cl - -2e - =Cl 2 ↑; (3)氢气的质量=
电解后流出的氢氧化钠溶液的质量分数=
故答案为:35.7%; (4)①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极,阴极上乙醇得电子发生还原反应,即2CH 3 CH 2 OH+2e - =2CH 3 CH 2 O - +H 2 ↑. 故答案为:2CH 3 H 2 OH+2e - =2CH 3 CH 2 O - +H 2 ↑; ②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶,故答案为:蒸发结晶. |
F. 氯碱工业中阳离子交换膜的作用是什么
阳离子交换膜是对阳离子有选择作用的膜,通常是磺酸型的,带有固定基团和可解离的离子,如钠型磺酸型固定基团是磺酸根,解离离子是钠离子。
阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。
(6)制氯气的阳离子交换膜扩展阅读
性质
均相膜的电化学性能较为优良,但力学性能较差,常需其他纤维来增强。非均相膜的电化学性能比均相膜差,而力学性能较优,由于疏水性的高分子成膜材料和亲水性的离子交换树脂之间粘结力弱,常存在缝隙而影响离子选择透过性。
离子交换膜的膜电阻和选择透过性是膜的电化学性能的重要指标。阳离子在阳膜中透过性次序为: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>UO卂(这是什么?)>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+
阴离子在阴膜中透过性次序为: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO娸>NO婣>I->(COO)卆(草酸根)>SO娸膜电阻是与离子在膜中的淌度有关的一个数值,根据不同测定和计算方法可分成体积电阻和表面电阻。
水在膜中的渗透率就是离子在透过膜时带过去的水量。实用上水渗透率是膜的一个性能,其值愈大,在电渗析时水损失愈大,通常疏水性高分子材料膜中水渗透率远低于亲水性高分子材料膜。
参考资料来源:网络-阳离子交换膜
参考资料来源:网络-离子交换膜
G. 离子交换膜法电解食盐水制氯气和烧碱的工艺原理
使用离子交换膜可以使正,负的离子不能相遇,所以就等于电解食盐水,2NaCi+2H2O=2NaOH+H2+Ci2
(NaOH为烧碱,H2为氢气,Ci2为氯气)
H. 氯碱工业中离子交换膜的作用是什么
阳离子交换膜有来一种特殊的性质自,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许na+通过,而cl-、oh-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸,又能避免cl2和na护揣篙废蕻肚戈莎恭极oh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量。
cl-比oh-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出。
阳极反应:2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)
h+比na+容易得到电子,因而h+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子,并结合成氢分子从阴极放出。
阴极反应:2h++2e-=h2↑(还原反应)
总反应
2nacl+2h2o=2naoh+cl2+h2
工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,电解产物之间能够发生化学反应,如naoh溶液和cl2能反应生成naclo、h2和cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊的电解槽中进行。
I. 为什么氯碱工业中用阳离子交换膜 不用阴离子 不用交换膜不行
因为氯离子和氢氧根离子都是阴离子要向阳极运动,同种电荷排斥异种电荷吸引。不用交换膜分离物质困难
J. 工业上生产氯气,常用电解槽电解饱和食盐水,为了避免电解产物之间发生反应,常用阳离子交换膜将电解槽隔
(1)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子、氢离子通过,而阴离子和分子均不能通过,故答案版为:③⑤;
(2)①权电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极,阴极上乙醇得电子发生还原反应,即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑.
故答案为:2CH3H2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑;
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶,故答案为:蒸发结晶.