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氯碱工业中氢氯如何平衡

发布时间:2023-06-01 00:07:34

⑴ 氯碱工业的化学方程式

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
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竖携极放出。
阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)
在上述反应中,H+是由水的电离生成的,由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离出H+和OH-,
H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大,使酚酞试困纤段液变红。因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:
总反应
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
工业上汪誉利用这一反应原理,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。生产原理及工艺由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产,是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。

⑵ 氯碱工业方程式怎么写

方程式:2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+H2↑+Cl2↑

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工睁或业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

生产烧碱的方法有苛化法、水银法、隔膜法(金属阳极法和石墨阳极法)、离子膜法,目前国内烧碱生产技术有金属阳极隔膜法、离子膜法两种,离子膜法制烧碱技术除一次性固定投资大这一缺点外,有操作先进、自动化程度高、质量高、能耗低、安全环保等优点。

故近几年扩建和新建装置中采用离子膜法工艺的占90%以上,然而从目前国内的氯碱生产形势看,以先进的离子膜法完全代替技术仍在不断发展的金属阳极隔膜法,还需要一个漫长的历程。

(2)氯碱工业中氢氯如何平衡扩展阅读:

反应原理

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)

在上述反应中,H+是由水的电离生成的,由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离出H+和OH-,H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大,使酚酞试液变红。

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。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,钛阳极网埋慧上涂有钛、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+穿过离子悉液伍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。

⑶ 氯碱的生产原理

由电解食盐水溶液制取烧碱、氯气和氢气的工业生产,是重要的基础化学工业之一。我国的氯碱工业主要采用两种生产工艺。
1.隔膜法
电解在立式隔膜电解槽中进行,如图 a所示。电解槽的阳极用涂有tiO 2 - RuO 2 涂层的钛或石墨制成,阴极由铁丝网制成,网上附着一层石棉绒做隔膜,这层隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。将已除去 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、
下两种电离方程:
NaCl =Na + + Cl -
H2O= (可逆)H + + OH -
所以,食盐水中含有 Na + 、 H + 、 Cl - 和 OH - 四种离子。当接通电源后,在电场的作用下,带负电的 Cl - 和 OH - 移向阳极,带正电的 Na + 和 H + 移向阴极,在这种条件下,电极上发生如下反应:
在阳极 2Cl - - 2e= Cl 2 ↑
在阴极 2H + + 2e=H 2 ↑
即在阳极室放出 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 H 2 跟 Cl 2 混合,以免引起爆炸。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。电解食盐水的总反应可以表示如下:
2NaCl+2H2O= 2NaOH+H 2 ↑+ Cl 2 ↑
用这种方法生产的碱液比较稀,其中含有多量未电解的 NaCl ,需要经过分离、浓缩,才能得到固态 NaOH。

⑷ 氯碱工业主要指什么化学方程式

氯碱工业中制备氯气的化学方程式是:2nacl+2h2o==通电==2naoh+h2↑+cl2↑
氢氧燃料电池的能量转化主要形式是化学能转化为电能。

⑸ 氯碱工业必须解决的问题是如何隔开氯气与氢气和NaOH溶液并保证电解反应正常进行.水银法也是氯碱工业常采

(1)在电解池的阴极上是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,产生氢气,在阳极上是阴离子氯离子发生失电子的氧化反应,产生氯气,即2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:氢气;2Cl--2e-=Cl2↑;
(2)根据题意,Na+在汞阴极上放电并析出金属钠,且金属钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠溶液和氢气,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以溶液C的溶质是氢氧化钠,故答案为:氢氧化钠;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)根据电解槽的工作原理,在反应过程中,可以看出淡盐水是产物,饱和食盐水需要不断补充,可以知道氯化钠是可以循环使用的物质,此外,作电极材料的Hg也是可以循环使用的,故答案为:Hg(或是NaCl);
(4)比较表中的各组数据可以看出,与离子膜法相比,水银法获得的烧碱纯度高,且质量好,但是水银法使用的材料汞有毒,容易造成环境污染,故答案为:
烧碱纯度高,质量好;汞容易造成环境污染.

⑹ “氯碱工业”是我国目前化学工业的重要支柱之一,它的主要原理是电解饱和食盐水,其化学方程式为xNaCl+2H

(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数不变,得x=2;
故答案为;2;
设氢气的质量为x,参加反应的氯化钠的质量为y
2NaCl+2H2O

通电
.

⑺ 高考化学(有关氯碱工业的)

氯碱工业中在阳极区生成氯气,阴极区生成氢气同时阴极区因氢离子的消耗而使氢氧根深度增大, 为了避免氢氧根离子和氯气相遇而发生化学反应所以袜帆并在电解装置中用轿中了阳离子交换膜,阴离子无法透过。如用告迹阴离子交换膜就会使氢氧根由阴极区进入到阳极区和氯气反应。(阳离子交换膜只有阳离子可以透过,分子和阴离子都不行)

⑻ 氯碱工业最主要的化学反应化学式是什么

(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)
Mg(2+)+2OH(-)=Mg(OH)2↓
(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,是氯碱工业发展拦运的升衡肆方向。 吵轿2NaOH+Cl2= NaCl+NaClO+H2O
H2O+Cl2=HCl+HClO
H2+Cl2=2HCl
2NaOH+CO2=Na2CO3(苏打)+H2O
NaOH+CO2=NaHCO3(小苏打)

⑼ 高中化学中烧碱工业与氯碱工业的关系

氯行册樱碱工业就是电解饱和氯化钠溶液,生成氢氧化钠(档丛烧碱)、氯气和氢气! 所以氯碱工业就是生产烧碱和氯气的工业;不存在单纯姿历的烧碱工业,因为这样的生产成本就会提高,竞争力下降!

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