发现之旅
    自从伏打发明电池后,“电”的应用就风起云涌,席卷全球。英国化学家戴维就是用电解的方法制出了很活泼的金属钾、钠等。到了现在,电解的应用就更加广泛,它用于好多物质的制法、电镀、和电解水等。可是,你知道电解饱和食盐水的原理吗?你知道氯碱工业的发展状况吗?你知道……?让我们共同走进氯碱工业这奇妙的世界吧! 


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    从实验可以看到,在U形管的两个极上都有气泡放出,阳极放出的是Cl2,阴极放出的是H2,同时发现阴极附近溶液变红。为什么会出现这些实验现象呢?
深入思考
    NaCl是强电解质,在溶液里完全电离,水是弱电解质,微弱电离,因此在溶液中存在着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。当接通直流电原后,带负电的OH和Cl移向阳极,带正电的Na和H移向阴极。在这样的电解条件下,在阳极,Cl比OH容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出。

         2Cl-2e====Cl2↑    (氧化反应)     
    在阴极,H比Na容易得到电子,因而H不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出。
2H+2e====H2    (还原反应)
    由于H在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离成HOHH又不断得到电子,结果溶液里OH的数目相对地增多了。因而阴极附近形成了氢氧化钠的溶液。电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2

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学有所用
离子交换膜法制烧碱
 
    工业上利用上面的反应原理,制取NaOH、H2和Cl2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50 年代开始研究,80年代开始用于工业化生产。

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离子交换膜法电解制碱的主要生产流程
    氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身以外,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。

氯碱工业产品

沙场练兵

1. 图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(      )



2. 将一直流电源的正、负极,分别连通在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是(      )

  

A

B

C

D

阳极

阴极


 

3. 某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(      )

    Aa为正极,b为负极;NaClO和NaCl

    Ba为负极,b为正极;NaClO和NaCl

    Ca为阳极,b为阴极;HClO和NaCl

    Da为阴极,b为阳极;HClO和NaCl


 

4. 实验室用铅蓄电池电解食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生的反应为负被,正极:。当制得0.05mol时,电池内消耗硫酸的物质的量至少是(      )
    A.0.025mol   B.0.050mol   C.0.10mol   D.0.20mol