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1、第二單元 氯堿生產(chǎn),專題2 從自然資源到化學(xué)品,于是，人們將目光投向海水、鹽湖，這里蘊藏著豐富的食鹽資源。食鹽不僅來源廣、價廉易得，從其組成看也是制取燒堿和氯氣的理想原料。在反復(fù)研制的基礎(chǔ)上，人們終于以食鹽為主要原料制得了燒堿和氯氣并由此形成了氯堿工業(yè),隨著紡織、造紙、石油化工以及有機合成工業(yè)的迅速發(fā)展，對燒堿和氯氣的需求量劇增，而為了獲取大量的燒堿和氯氣，關(guān)鍵又在于尋求理想的原料和采用新的生產(chǎn)方法。,知識支持,一般在惰性電極時，陰、陽離子的放電順序如下：,陰離子放電順序：S2 I BrCl OH含氧酸根 F,陽離子放電順序：AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa

2、2K。,e,陰極,陽極,陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極材料或陰離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液,當(dāng)電極都為石墨，電解質(zhì)溶液為CuCl2時有什么現(xiàn)象? 為什么?寫出電極反應(yīng)式,陰極：Cu2+-2e-=Cu,陽極：2Cl- -2e-=Cl2,電解質(zhì)溶液為氯化鈉時,情況如何?寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式,陰極：2H+ +2e = H2,陽極：2Cl +2e = Cl2,溶液中存在的離子為：Na+ 、OH,NaOH,燒堿和氯氣是重要的基本化工原料,在電解飽和食鹽水的實驗中，陽極產(chǎn)生的氯氣與陰極產(chǎn)生的氫氣、NaOH溶液之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?若能發(fā)生，會產(chǎn)生什么危害?你認(rèn)為可以采用什么方法來避免?請你與同學(xué)

3、們交流討論。,交流.研討,1、H2和Cl2混合不安全2、Cl2會和NaOH反應(yīng)，會使得到的NaOH不純,氯堿工業(yè):通過電解飽和食鹽水來生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè),一、氯堿生產(chǎn)的核心技術(shù)電解,使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)的電解質(zhì)，在陰、陽兩極分別發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過程叫做電解。,對電解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，合理選用電極和隔膜材料，是電解生產(chǎn)的核心。,石棉隔膜電解槽,離子交換膜電解槽,2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2,1離子膜電解槽的簡單構(gòu)造如何?2離子膜的作用是什么?3工業(yè)制堿的簡單生產(chǎn)流程怎樣?,二、食鹽水電解工藝陽離子交換膜法電解,1、生產(chǎn)

4、的主體設(shè)備：離子膜電解槽簡單構(gòu)造：陽極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物) 陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層) 陽離子交換膜：只允許陽離子通過， 把電解槽隔成陰極室和陽極室。 2、添加原料 陽極室：精制的飽和食鹽水 陰極室：添加純水（加一定量的NaOH溶液） 3、離子交換膜的作用： (1)防止Cl2和H2混合而引起爆炸 (2)避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO，影響NaOH的產(chǎn)量,三、氯堿生產(chǎn)的流程,1用什么方法除去泥沙？2用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì)，試設(shè)計一個合理的順序逐一除雜。,思考：,粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）,Ba

5、2+ + SO42- =BaSO4,Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-,BaSO4,Ca2+ + CO32- = CaCO3Ba2+ + CO32- = BaCO3,CaCO3BaCO3,過量Na2CO3,Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Cl- 、 OH-,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3,過量NaOH,Fe(OH)3Mg(OH)2,Mg2+、 Ca2+、 Na+、 Cl- 、 OH-、CO32-,精制食鹽水,適量HCl,調(diào)節(jié)PH,通過陽離子交換樹脂,Na+、 Cl-,四、氯堿工業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用,五、法拉第電解定律1、法拉第電解第一定律 電解時在電極上析出（或溶解）的物質(zhì)的物質(zhì)的量跟通過的電量成正比。2、法拉第電解第二定律在電解時，電極上每通過96500庫侖的電量就會有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生1/Zmol（Z是電極上放電離子得失的電子數(shù)）電解產(chǎn)物。,定律的應(yīng)用：詳見課本P26,討論：利用惰性電極對硫酸鈉水溶液進行電解可得產(chǎn)品氫氣、氧氣、氫氧化鈉和硫酸四種純凈物，試設(shè)計實驗裝置圖。,陽離子交換膜,Na2SO4,O2,H2,SO2-4,Na+,王者榮耀視頻 wzy127uip,謝謝觀看！,