电解食盐水

折叠 编辑本段 原理

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=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑

折叠 编辑本段 工业用途

工业上利用2NaCl+2H₂O===通电===2NaOH+H₂↑ +Cl₂↑，制取烧碱、氯气和氢气。(烧碱即为氢氧化钠)

氯气和氢气反应:H₂+Cl₂===点燃或光照===2HCl，生成的HCl气体溶于水便是盐酸。

氯气与氢氧化钠溶液反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，生成的NaClO有很强的氧化性，它的盐类可以作漂白剂与杀毒剂。

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或Cl离子接触会生成NaClO与NaCl，H₂和Cl₂混合遇火或光照能发生爆炸。在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊构造的、带有离子交换膜(不允许带负电的氯离子或氯气通过)的电解槽中进行。

折叠 编辑本段 实验

实验强调电解饱和食盐水，既加快反应速率，同时也因为氯气在饱和食盐水中的溶解量较小。