Question

燒堿和氯氣都是重要的基本化工原料，它們大多來自氯堿工業(yè)，氯堿工業(yè)的工藝流程如下圖所示：

    (1)電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為______，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為_______。

    (2)工業(yè)生產(chǎn)用的食鹽水進(jìn)入電解槽之前需精制，請簡要說明需要精制的原因。

(3)目前氯堿工業(yè)主要采用的方法有三種，它們各有特點(見表)。

方法	電解槽特點	產(chǎn)品中氯 化鈉含量	電解液中氫 氧化鈉含量	總能耗 (kW．h?t-1)	其他
隔膜法	使用石棉纖維制成的隔膜隔開陰陽極	較大	低	高	細(xì)微石棉吸入人的肺內(nèi)有損健康，目前正被離子膜交換法取代
汞法	由獨(dú)立的電解室和解汞室構(gòu)成，氯氣和氫氣在不同的室產(chǎn)生	低	很高	高	汞易對環(huán)境造成污染，在我國已經(jīng)被淘汰
離子交換膜法	使用能選擇性通過離子的離子膜替代隔膜法中石棉隔膜	很低	較高	低	占地少、生產(chǎn)能力大、能連續(xù)生產(chǎn)，是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向

    請比較三種方法的優(yōu)缺點，指出哪些方面的主要因素不斷促進(jìn)著電解槽革新。

(4)氯堿化工廠的選址比較特殊，如通常不會單獨(dú)建氯堿化工廠，而是與農(nóng)藥廠、有機(jī)化工、制藥廠、鹽酸廠等建在一起，請分析這種建廠方式的原因和所帶來的好處

Answer 1

(1) 

(2)因為食鹽水中含有Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，在電解過程中產(chǎn)生的沉淀會堵塞離子膜，所以要除去。

(3)提高產(chǎn)品中氫氧化鈉的純度(或降低產(chǎn)品中氯化鈉的含量)、降低總能耗，有利于環(huán)境或工人的身體健康。

(4)氯堿工業(yè)的產(chǎn)品中氯氣和氫氣為氣體，運(yùn)輸和貯藏有相當(dāng)大的困難，特別是這兩種氣體在運(yùn)輸過程還存在很大的安全隱患。聯(lián)合生產(chǎn)能很大程度上解決這些問題，而且節(jié)約能源、降低成本，減少安全風(fēng)險，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色化學(xué)的體現(xiàn)。