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
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