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题文
请回答氯碱工业中的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=____________(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、 ②HCl(盐酸)、③BaC12,这3种试剂添加的合理顺序是___________(填序号);
氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
(3)图中X、Y分别是___________、__________(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小______________;
(4)分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极:________________;负极:________________;
(5)这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)________________、________________。
题型:填空题难度:中档来源:宁夏自治区高考真题
答案
(1)
(2)③①②
(3)Cl2;H2;a%小于b%
(4)1/2O2+H2O+2e-=2OH-;H2+2OH--2e-=2H2O
(5)燃料电池可以补充电解池消耗的电能提高产出碱液的浓度;降低能耗(答案合理即可)
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氯碱工业
考点名称:氯碱工业
  • 氯碱工业:

    1.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 Ca2++2OH-=Ca(OH)2(微溶) Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓   
    (3)加入过量氯化钡,去除硫酸根离子,过滤 Ba2++SO42-=BaSO4↓   
    (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤 Ca2++CO32-=CaCO3↓  Ba2++CO32-=BaCO3↓   
    (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子 2H++CO32-=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+2H2OH2↑+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。
    2.以氯碱工业为基础的化工生产
    NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料,可以进一步加工成多种化工产品,广泛用于各工业。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。
    由电解槽流出的阴极液中含有30%的NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜。阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。  
    2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O  H2O+Cl2=HCl+HClO  H2+Cl2=2HCl  2NaOH+CO2=Na2CO3(苏打)+H2O  NaOH+CO2=NaHCO3(小苏打)
    随着人们环境保护意识的增强,对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。
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