高一化学必修一工业制取氯气的实验
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发布时间:2022-04-30 17:20
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热心网友
时间:2022-06-29 22:09
工业制取氯气是用电解饱和食盐水的方法,方程式为2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
但其实在高一你还没学习电解的原理。在NaCl和H2O的溶液中,NaCl电离出Na+和Cl-;而H2O微弱电离出H+和OH-。Cl-比OH-优先到正极失去电子,形成氯气,H+比Na+优先在负极失去电子,形成氢气,所以负极附近的水电离的H+被反应掉,剩余的OH-越来越多,溶液就开始显碱性了。
热心网友
时间:2022-06-29 22:09
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。
一、电解饱和食盐水反应原理
电解饱和食盐水的原理与前面学过的电解CuCl2 溶液的原理是相类似的。
【实验3】 在U型管里装入饱和食盐水,用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极(如右图)。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源后,注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。
从实验可以看到,在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味,并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,说明放出的是Cl2;阴极放出的气体是H2,同时发现阴极附近溶液变红,这说明溶液里有碱性物质生成。
为什么会出现这些实验现象呢?
这是因为NaCl是强电解质,在溶液里完全电离,水是弱电解质,也微弱电离,因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。当接通直流电源后,带负电的OH-和Cl-向阳极移动,带正电的Na+和H+向阴极移动。在这样的电解条件下,Cl-比OH-更易失去电子,在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出,使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。
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。因此,电解饱和食盐水的总反应可以表示为:
工业上利用这一反应原理,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。
热心网友
时间:2022-06-29 22:10
做这道题目,首先搞清楚溶液有哪些离子,主要是钠离子,氯离子,和少量氢离子,氢氧根离子
在电解的时候,更具难易点解表,可知,氯离子,氢离子电解出,产生氯气和氢气。而剩下的离子就成为了溶质氢氧化钠
现在看 在电池负极(即电解池阳极)失去电子,故发生反应的应该是氯离子
可知另一极产生氢气,氢离子反应,
所以要么题目错,如果上边是提问者推导,则你可能出错了,一般和负极相连的要么是拿来电解融入溶液中的。要么就是惰性的不参与反应,这里明显应该是惰性电极即非金属的