1、课堂互动三点剖析一、氯碱工业1.氯碱工业上常用电解饱和食盐水的方法制取 NaOH、Cl 2 和 H2,其反应原理可用化学方程式表示为：2NaCl+2H 2O 2NaOH+H2+Cl2。通 电2.离子交换膜法电解制碱的主要生产流程3.氯碱工业的有关化工产品示意图。【例 1】 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2 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（ ）A.a 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClB.a 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClC.a 为阳极，b
2、 为阴极；HClO 和 NaClD.a 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl解析：从该家用环保型消毒液发生器的制作者来讲，这是化学原理的灵活应用。从这道题的解答来分析，只不过是电解氯化钠水溶液和氯气性质的综合。电解氯化钠水溶液时，阴极产生 H2、NaOH，阳极产生Cl2,为了使生成的氯气跟氢氧化钠溶液充分接触并反应，显然应该是电解池的下端产生氯气。所以，a 为负极、 b 为正极。产物是NaClO 和 NaCl。答案：B二、海水提溴、海水提镁的化学原理1.海水提镁Mg2+2OH-=Mg(OH)2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2 Mg+Cl2通 电2.海水提溴Cl2+
3、2Br-=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4Cl2+2HBr=2HCl+Br2【例 2】 海水提取镁的工业流程如图所示。讨论（1）海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么贝壳在生产流程中起到什么作用？其主要成分发生了怎样的变化？（2）从海水中的 Mg2+到金属镁，经历了哪些化学变化？（3）在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？答案：（1）贝壳主要成分为 CaCO3，作为反应物煅烧时生成氧化钙，氧化钙与水反应生成碱，提供与海水中镁离子反应的氢氧根。贝壳的主要成分是 CaCO3，在生产流程中成分发生变化，由 CaCO3 变成 CaCl2。（2
4、）CaCO 3 CaO+CO2煅 烧CaO+H2O=Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(3)海水提镁的工厂就设在海边，需要的碱取自海边丰富的贝壳（CaCO 3),CaCO3 分解后产生的 CaO 再与水反应即得碱 Ca(OH) 2。电解 MgCl2 制镁时产生的氯气又可作为制盐酸的原料。制得的盐酸再跟 Mg(OH)2 反应而进入循环，提高了综合经济效益。【例 3】 工业上用浓缩卤水制溴的生产过程是：在浓缩卤水中通入过量 Cl2 得到溴单质；用空气吹出溴蒸气，并用热碱液吸收：3Br 2+6NaOH5NaBr+NaBr
5、O3+3H2O，加入过量稀硫酸酸化重新得到溴单质。完成下列问题：（1）在浓缩卤水中通入 Cl2 的离子方程式为：_ 。（2）用稀硫酸酸化的原理是_。（用化学方程式表示）（3）生产所需 Cl2、NaOH 等原料的主要来源是_ 。（用化学方程式表示）答案：（1）Cl 2+2Br-=Br2+2Cl-(2)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O(3)2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2电 解各个击破类题演练 1氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下，依据上图完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_
6、。与电源负极相连的电极附近，溶液pH_(选填“不变”“升高”或“下降” ）。（2）工业食盐含 Ca2+、Mg 2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为_。（3）如果粗盐中 含量较高，必须添加钡试剂除去 ，该钡试剂可以是24SO24SO_（选填 a,b,c)。a.Ba(OH)2 b.Ba(NO 3)2 c.BaCl2(4)为有效除去 Ca2+、Mg 2+、 ，加入试剂的合理顺序为_（选填4a、b、c) 。a.先加 NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂b.先加 NaOH，后加钡试剂，再加 Na2CO3c.先加钡试剂，后加 NaOH，再加 Na2CO3(5)脱盐工序中利用 NaOH 和 NaC
7、l 在溶解度上的差异，通过 _、冷却、_（填写操作名称）除去 NaCl。（6）在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 与 NaOH 反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl 2 与 NaOH 充分接触，产物仅是 NaClO 和 H2，相应的化学方程式为_。解析：（1）电解食盐水时，与电源正极相连的电极发生的反应是 2Cl-2e-=Cl2，与电源负极相连的电极发生的反应是 2H+2e-=H2，消耗 H+,即产生 OH-，所以溶液的pH 升高。（2）精制过程中，加入 Na2CO3 除去 Ca2+（Ca 2+CO2-3=CaCO3）;加入 NaOH 除去 Mg2+（Mg 2+2
8、OH-=Mg（OH） 2），由于 Mg（OH） 2 的溶解度小于 MgCO3 的溶解度，所以 Mg2+与 OH-,CO2-3 混合时，主要生成 Mg（OH） 2 沉淀。（3）除去 SO2-4 应选择 Ba2+，如加入 Ba（NO 3） 2，溶液中会引入杂质 NO-3，而加入BaCl2 或 Ba（OH） 2 均不会增加新的杂质。（4）除杂质时加入 Ba2+和 OH-无先后之分，但 Na2CO3 一定在 BaCl2 之后加入，因为CO2-3 还能除去多余的 Ba2+。（5）脱盐工序的目的是分离 NaOH 和 NaCl，由于 NaCl 溶解度小，因而 NaCl 首先析出，其操作过程是蒸发、冷却、结晶
9、，经过滤得到 NaCl 晶体。（6）如无隔膜会发生如下反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，电解食盐水溶液的化学方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2，两反应的化学方程式相加得电 解NaCl+H2O NaClO+H2。 电 解答案：（1）2Cl -2e-=Cl2 升高（2）Ca 2+CO2-3=CaCO3 Mg 2+2OH-=Mg（OH） 2（3）ac（4）bc（5）蒸发 过滤（6）NaCl+H 2O NaClO+H2电 解类题演练 2从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用示意图。根据示意图完成下列问题：（1）粗盐中含有 Ca2+、Mg
10、 2+、 等杂质离子，精制时所用试剂为盐酸、BaCl 2 溶24SO液、NaOH 溶液、 Na2CO3 溶液，加入试剂的顺序是_。（2）电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为_。（3）工业上 MgCl26H2O 晶体在_气氛中加热脱水，通入此种气体的作用是_。可选用药品：MgCl 26H2O 晶体、NaCl(s)、KClO 3(s)、MnO 2、浓 H2SO4、浓 HCl、稀NaOH 溶液。仪器：见下图（装置可重复使用）。a.组装氯化氢气体发生器，应选用的仪器（用编号 A、B、填入）是_；有关的化学方程式是_。b.按 HCl 气流方向，其余装置的连接顺序（用数字 、填入）是：（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）c.各装置中应放的药品为：A._ ，B. ._，C._ ，D._，E._ 。d.B 装置的作用是_ ，B 中能观察到的现象是_。答案：（1）NaOH,BaCl 2,Na2CO3,HCl（2）2NaCl+2H 2O 2NaOH+H2+Cl2电 解（3）干燥的 HCl 防止 MgCl26H2O 受热脱水时水解a.CE NaCl+H 2SO4（浓） NaHSO4+HCl b. c.浓 H2SO4 稀 NaOH NaCl （s） MgCl 26H2O 浓 H2SO4d.吸收 HCl 气体 有白色酸雾生成
