1. 电解精制饱和食盐水
电解饱和食盐水的化学方程式
1.
电解饱和食盐水阳极上氯离子失电子发生氧化反应得到氯气,电解反应2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子得到电子生成氢气,电解反应为2H++2e-=H2↑,总反应为2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑。
2.
电解食盐水是一个实验,实验结果为:通电后,食盐水中的氯化钠(NaCl)与水(H2O)发生电离,分别在阴极与阳极生成氢气(H2)与氯气(Cl2)。剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠(NaOH)。
2. 电解饱和食盐水制备
2Cl-+2H2O==通电==H2↑+Cl2↑+2OH-。
食盐水中的氯化钠(NaCl)和水(H2O)发生电离,通电后分别在阴极与阳极生成氢气(H2)与氯气(Cl2)。剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠(NaOH)。
电解饱和食盐水阳极上氯离子失电子发生氧化反应得到氯气,电解反应2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子得到电子生成氢气,电解反应为2H++2e-=H2↑
3. 电解精制饱和食盐水阴极反应
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氯气。
2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)
而氯气会和铜电极反应。
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氢气。
2H++2e=H2↑
(还原反应)
总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2
4. 电解饱和食盐水制取
电解饱和食盐水阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 通电 . 2NaOH+Cl2↑+H2↑,实验室制取氯气的反应物是二氧化锰和浓盐酸,产物是氯化锰和氯气、水,条件是加热,该反应中二氧化锰作氧化剂,浓盐酸是还原剂,实验室生产氯气的方程式为MnO2+4HCl(浓) △ . MnCl2+Cl2↑+2H2O,答:电解饱和食盐水可生产氯气的方程式为2NaCl+2H2O 通电 . 2NaOH+Cl2↑+H2↑;实验室生产氯气的方程式为MnO2+4HCl(浓) △ . MnCl2+Cl2↑+2H2O.
5. 电解精制饱和食盐水的方法
盐水饱和的作用有三个:
1、减少Cl2的溶解度。
2、阳极上氯离子、氢氧根都会放电,增大氯离子浓度可以降低氢氧根的放电,提高电流效率。
3、饱和食盐水中离子浓度高,导电性好。
不饱和的食盐水也可电解,但存在Cl2溶解多、阳极有较多氧气产生和溶液电导率低这几个问题。
6. 电解精制饱和食盐水的离子方程式
在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。即:
NaCl= Na++Cl-
H2O⇌ H++OH-(可逆)
在电场的作用下,带负电的OH-和Cl-移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极。
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氯气。即:
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氢气。即:
2H++2e=H2↑ (还原反应)
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,因而水分子大量电离成H和OH,且生成OH的快慢远大于其向阳极定向运动的速率。因此,阴极附近的OH大量增加,使溶液中产生氢氧化钠:
OH-+ Na+= NaOH
所以电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(通电)
7. 工业上电解饱和食盐水
电解饱和食盐水阳极用钛,阴极用碳钢?
钛是一种阀解金属,就是类似二极管的一种特性,只向一个方向导电,可以有效地导电而不会混淆。钛网和碳钢网同时也可以起到隔离的作用,使电解更有效。用惰性电极电解饱和食盐水,阳极生成氯气和氢氧化钠,阴极生成氢气,所以阳极只要是惰性电极即可,而金属钛在强碱氢氧化钠中抗腐蚀能力相对其他金属强。