2.2氯碱工业学案.doc

课题2 氯碱工业学案 【学习目标】 1、掌握氯碱工业的反应原理。 2、知道电解槽的基本结构、作用及其主要类型，能说明离子膜电解槽的工作原理、主要工艺流程。知道电解槽的隔膜材料和电极材料的选择依据。了解精制盐水的作用和方法。 3、能举例说明氯碱工业产品的主要用途。 【课前准备】1、电解的定义： 2、电解池的构成条件： 3、离子流向，电子流向： 4、离子放电顺序（惰性电极）： 5、电解的应用： 氯碱生产的核心技术——电解 请写出用惰性电极电解饱和食盐水的电极反应式和总反应式。 阳极： 阴极： 总反应式： 【迁移应用】1、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ） A、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B、若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液呈棕色 C、若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色 D、电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 氯碱生产的基本装置——电解槽 电解饱和食盐水的实验中，阳极产生的氯气和阴极产生的氢气、氢氧化钠能 否反应?若能反应会产生怎样的危害？请写出方程式。 2、你认为用什么方法能避免上述反应的发生？ 电解槽是完成电解反应的主题设备，工业上有多种类型的电解槽。对电解槽结构进行优化设计，合理选用 和 是电解生产的核心。 传统工艺——隔膜电解槽 简单构造： 优点： 缺点： 2、新工艺——离子膜电解槽 （1）简单构造：离子膜电解槽主要有 、 、 、 等组成。 思考：阳离子膜具有什么特点和作用？ （2）离子膜的特点和作用 离子膜具有 性，只允许 透过而 和 不能透过。既能防止 ，又能避免 而影响烧碱的质量。 （3）电极材料的选择 为什么说电极材料的选择对氯碱工业至关重要？ 选择电极材料的原则是什么？ 氯碱工业选择什么材料做电极？所选电极有什么优点？ 阳极材料： 优点： 阴极材料： 优点： （4）离子膜法的优点 【迁移应用】某化学课外学习小组设计电解饱和食盐水的简易装置图，请思考。 1、碳棒及蛋壳表面的铁丝上分别发生什么反应？如何检验阳极产物？ 2、电解一段时间后，往蛋壳内外的溶液中分别加几滴酚酞溶液，应有什么现象？ 3、蛋壳在该实验中起什么作用？ 4、用海盐做该实验的时候，在蛋壳外的溶液中出现了 白色沉淀，这是什么？为什么会产生？ 盐水的精制 【交流研讨】1、海盐中含有泥沙、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，在电解生产过程中会产生哪些影响? 2、应用什么方法除去泥沙？选择什么试剂除去杂质离子？ 所用试剂必须过量才能将杂质除尽，请设计一个合理的顺序将它们逐一除去。 氯碱工业产品 写出下列反应的化学方程式： 氢气和氯气 氯气和氢氧化钙 次氯酸钙和二氧化碳 氯气和铁 【小结】氯碱生产的原料（ 海水 ）——核心技术（ 电解 ）——工艺（离子膜电解法）——产品（考虑供需平衡） 1、氯碱工业生产中必须用隔膜隔开电解产物的原因是（ ） A、提高产量 B、防止氢气逸出 C、防止阳极产生的氯气和阴极产生的氢氧化钠反应生成次氯酸钠 D、防止氢气和氯气混合遇火发生爆炸 2，氯碱厂电解饱和食盐水制取的工艺流程示意图如下： 粗盐 水 NaOH Na2CO3 Cl2 H2 10%NaOH溶液 化盐 精制 电解 16%NaCl溶液 脱盐 沉渣 NaCl晶体 50%NaOH溶液 依据工艺流程图，完成下列填空。 在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极方程式为 ，与电源负极相连的电极附近，溶液的PH（填不变、升高或下降）。 ②工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程中所发生反应的离子反应方程式为 ； 。 ③如果粗盐中SO42-含量较高，必须加入钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是（ ） a Ba（OH）2 b Ba（NO3）2 c BaCl2 ④为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序是（ ） A 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 B 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 C 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 ⑤脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填写操作名称）除去NaCl。 ⑥用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2和NaOH反应。采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学反应方程式为 。