第三节 化学反应的利用氯碱工业 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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 一、电解饱和食盐水反应原理 【实验】 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。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？w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 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： 总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 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。 二、以氯碱工业为基础的化工生产 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 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...
