氯碱工业怎么选离子交换膜

C. 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

D. 氯碱工业

离子交换膜：一种半透膜，在湿润状态下，只能通过离子，而分子不能通过。在电解制氯行业，用得最好的膜是美国杜邦公司的产品，但价格也很昂贵。
NaCl在水中以两种离子形式存在，即Na+和Cl-，由于受到异性电荷互相吸引的作用，在水中通直流电，Na+向负极移动，但水中含有更多的H+及OH-离子，Na+较H+更活泼，因此H+在负极上得到电子，即2e+2H+=H2，即在负极侧产生氢气。
Cl-离子向正极移动，在正极上失去电子，即2Cl- -2e=Cl2,即在正极侧产生氯气。
由于离子膜的特性是分子不能通过，因此膜两边的氢气和氯气不能相互混合，分别产生两种气体。
电解液中的四种离子Na+、Cl-、H+、OH-离子被消耗的是Cl-、H+，剩下的是Na+、OH-，两种离子结合成NaOH。

因此电解食盐水的产物为：氯气、氢气、氢氧化钠。

至于离子交换的原理及为什么会有Mg离子存在，请查阅初中化学。

E. 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

F. 氯碱工业的制碱方法

离子交换膜法制烧碱
世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。
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。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的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，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，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NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。
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。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示：
电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙，
精制食盐水时经常进行以下措施
（1）过滤海水
（2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤
Ca(2+)+2OH(-)=Ca(OH)2（微溶）
① Mg(2+)+2OH(-)=Mg(OH)2↓
② Mg(HCO3)2+2OH(-)=MgCO3+2H2O
MgCO3+2H2O=Mg(OH)2+H2O+CO2
（3）加入过量氯化钡，去除硫酸根离子，过滤
Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4↓
（4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤
Ca(2+)+CO3(2-)=CaCO3↓
Ba(2+)+CO3(2-)=BaCO3↓
（5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子
2H(+)+CO3(2-)=CO2↑+H2O
（6）加热驱除二氧化碳
（7）送入离子交换塔，进一步去除钙、镁离子
（8）电解
2NaCl+2H2O=(通电)H2↑+Cl2↑+2NaOH
离子交换膜法制碱技术，具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。

G. 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。

H. 【高中化学【氯碱工业】用电解槽加阳离子交换膜作装置，那这个对加入的氯化钠溶液有什么要求吗

应选第二个要求。
首先需要明确，阳离子交换膜将电解槽分开成两部分内（阳极室、阴极容室），其中仅有氢离子和钠离子可以自由移动。则根据阳极反应方程式（2Cl-2e-==Cl2），可以知道阳极室中氯离子转化为氯气溢出，溶液中阴离子数目减少。又由于阳离子交换膜阻碍了阴极室生成的氢氧根离子（2H2O+2e-=H2+2OH-）进入阳极室，因此若想保证溶液的电中性，阳极室的钠离子必须通过交换膜进入阴极室。即阳极室生成Cl2，阴极室生成NaOH，且阳极室溶液浓度会减小。因此，若想使反应能持续进行，阳极室的溶液必须足够浓，则阳极室应加入饱和NaCl溶液。