15.氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下
图1 所示:

(1)该流程中可以循环的物质是氯化钠、氢氧化钠(或NaCl、NaOH).
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式Ca2++CO32-═CaCO3↓、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,若食盐水不经过二次精制,仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽,这样产生什么后果是少量Mg2+、Ca2+在电解碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜.
(3)图2 是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成).则B 处产生的气体是氢气,E 电极的名称是阳极.电解总反应的化学方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH.
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的离子方程式为SO32-+Cl2+H2O═SO42-+2H++2Cl-
(5)已知在电解槽中,每小时通过1 安培的直流电理论上可以产生1.492g 的烧碱,某工厂用300 个电解槽串联生产8 小时,制得30%的烧碱溶液(密度为1.342 吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45×104A,该电解槽的电解效率为93.45%.
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