开发海水中的卤素资源课件

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1、2.海水中的卤素资源本章提要本章提要 2 2.1 .1 以食盐为原料的化工产品以食盐为原料的化工产品 2 2.2 .2 海水中的氯海水中的氯 2 2.3 .3 从海水中提取的溴和碘从海水中提取的溴和碘2 2. .1 1 以食盐为原料的化工产品以食盐为原料的化工产品一、海水晒盐 （一）海水中NaCl的含量： 高达41016t （二）历史 明朝末年天工开物中详细记载了海盐的生产过程。 灰布种盐淋水先入浅坑牢盆煎炼海卤（三）生产过程： 太阳能蒸发法 （又称盐田法） 1.将海水引入盐田，利用日光、风力等 蒸发浓缩 2.当海水的密度在 之间时，导入盐池，使食盐结晶，尾 液用于提取其它物质。 目的： 为了

2、使得到的粗盐中，除NaCl外含杂质较少。 1.21-1.26g/mL参阅参阅P24 P24 表表 2.12.1盐田盐池铲盐机收集盐层传送盐（四）产量 我国的海盐年产量已超过1107t，位居世界之首。 （五）粗盐的提纯 （实验室） 1.溶解： （1）称10g粗盐 （2）量取30mL水 （3）溶解 （烧杯、玻璃棒） 2.除杂： （1）目的： 除去食盐盐中的Ca2+、Mg2+、SO42- ( ( 提示提示 参考表参考表 2.1 )2.1 )（2）要求： a. 加入试剂与杂质反应，与需要 的不反应；b. 尽可能将杂质转化为需要的； c. 不能引入新的杂质 （3）方法： a. 除Mg2+： 加入过量的N

3、aOH得到Mg(OH)2 b. 除SO42-： 加入过量的BaCl2 得到BaSO4 c. 除Ca2+： 加入过量的Na2CO3得到CaCO3和BaCO3 3.过滤： （1）目的： 除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3和泥沙 “一贴”“二低”“三靠” （2）注意点：（3）主要仪器： 铁架台(带铁圈) 烧杯(2个) 玻璃棒 漏斗(滤纸) （起引流作用） 一贴： 二低： 2.液体的高度低于滤纸的高度。 三靠： 1.玻璃棒紧靠三层滤纸处； 2.移液时烧杯口紧靠玻璃棒； 3.漏斗下端紧靠烧杯内壁。 1.滤纸的高度低于 漏斗的高度；滤纸紧贴漏斗内壁 4.滤液中除杂 （1）滤液的成分：

4、Na2CO3 NaCl、 NaOH、（2）滤液除杂的目的： 除去NaOH、Na2CO3 （3）除杂方法： 加入适量HCl 调节pH=7 5.蒸发 （1）目的： 除去水分，得到NaCl晶体 （2）注意点： （3）主要仪器： 铁架台(带铁圈)、 酒精灯、 蒸发皿、 玻璃棒 在快要蒸干时用小火加热，或停止加热 。原因： 防止晶体飞溅，利用余热可以蒸干剩余的水分。 思考与讨论思考与讨论200C时氯化钠溶解度 35.9g/100gH2O一贴 二低 三靠防止晶体飞溅1.1.为什么为什么10g 10g 粗盐要量取粗盐要量取 30 ml30 ml 左右水来溶解？左右水来溶解？2.2.过滤操作中要注意些什么？过

5、滤操作中要注意些什么？3.3.蒸发到即将干时，为什么要停止蒸发到即将干时，为什么要停止 加热或用小火加热？加热或用小火加热？思考与讨论思考与讨论三次 1.溶解（搅拌） 2.过滤（引流）3.蒸发（搅拌） 可溶性杂质能溶解在洗涤水中，随洗涤水的流动而离开晶体5.5.粗盐提纯中几次用到玻棒，每次使粗盐提纯中几次用到玻棒，每次使 用的作用各是什么？用的作用各是什么？4.4.为什么用少量水洗涤结晶物能除去为什么用少量水洗涤结晶物能除去其中少量的可溶性杂质？其中少量的可溶性杂质？ 二、食盐的用途： 氯碱工业 （一）氯碱工业的重要性 1.中国现代化工之母 上海氯碱总厂离子膜电解车间2.延伸产品： 纯碱、盐酸

6、、漂粉精、氯化铁、聚氯乙烯等 （二）氯碱工业的原理： 电解饱和食盐水 1.实验室装置 C阴极阳极直流电+酚酞2.实验现象 （1）阳极： 气泡， 使湿润的KI-淀粉试纸变蓝， 证明是Cl2 （2）阴极： 气泡， 作点燃实验，证明是H2。 溶液变红， 证明生成了碱（NaOH） 3.原理 NaCl H2O通电NaOH222H2 Cl2-1+1222e阴极阳极三、两种重要的化工基本原料： 盐酸和烧碱 盐酸 （一）氯化氢的物性 1.无色， 有刺激性气味的气体 2.比空气重 3.浓盐酸有挥发性 （常用的浓HCl为37，1.19g/mL） （1）打开浓盐酸的瓶盖， 瓶口有大量的白雾。（2）雾和烟的区别 雾：

7、 大量的液体小液滴聚集在一起 烟： 大量的固体小颗粒聚集在一起 4.极易溶于水， S.T.P下的溶解度为1：500 （体积比） 水 HCl （1）喷泉实验 装置： 书P.28图2.7 现象： 美丽的红色喷泉 原理： （a）“喷泉”的成因： HCl极易溶于水，导致烧瓶内的压强迅速减小，造成大气压比内部压强大，形成喷泉。 （b）“红色”的成因： 盐酸呈酸性，使紫色石蕊变红。 实验与观察实验与观察 1.1. 观察一瓶氯化氢气体的颜色和状态观察一瓶氯化氢气体的颜色和状态 2.2. 打开集气瓶上的玻璃盖，小心嗅闻它的打开集气瓶上的玻璃盖，小心嗅闻它的气味，并观察瓶口有什么现象发生气味，并观察瓶口有什么现

8、象发生 记录记录 _ 3.3.用一条湿润的蓝色石蕊试纸接近瓶口，观用一条湿润的蓝色石蕊试纸接近瓶口，观察现象察现象 记录记录 _有刺激性气味，瓶口有白雾氯化氢的物理性质氯化氢的物理性质蓝色石蕊试纸变红 4.4.氯化氢的水溶性实验氯化氢的水溶性实验 现象现象 _ 解释解释 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 由于氯化氢极易溶于水，当胶头滴管里的水射入烧瓶中后，瓶中的氯化氢迅速溶解在水中，使瓶内的压强瞬间减小，烧杯里的水在大气压力的作用下被压入烧瓶中，形成喷泉；烧瓶中的液体含盐酸，盐酸能使紫石蕊试液变红氯化氢的物理性质氯化氢的物理性质形成喷泉；紫石蕊试液变红（2）多余HCl气体的处理。 装

9、置： 漏斗倒扣型 吸收剂： 水 优点： （a）水吸收效果好，价格低 （b）防止倒吸 用下图所示的装置进行多余HCl的吸收有什么不好？该如何改动？ 易产生倒吸现象 改动，更换成漏斗倒扣型或 紧贴液面 （但效果没有 使用漏斗好） （二）盐酸的化性 强酸，具有酸的通性 原因： HCl H+ Cl-（三）电解质和非电解质 1.物质的导电性(实验) 3.定义:（1）电解质： 在水溶液或熔化状态下可以导电的化合物 （2）非电解质： 在水溶液和熔化状态下不能导电的化合物 4.概念比较电解质非电解质研究对象定义常见例子化合物化合物在水溶液或熔化状态下能导电在水溶液和熔化状态下不能导电(1)酸(2)碱(3)盐如

10、HCl如NaOH如NaCl(1)氧化物(2)有机物如蔗糖,酒精课堂练习:是非题.(1)NaCl(aq)能导电,所以NaCl(aq)是电解质;盐酸能导电,所以盐酸是电解质.(2)Cu能导电,所以Cu是电解质.那么Cu是非电解质NaClHClCu是单质电解质和非电解质研究对象都是化合物.Cu不是电解质，也不是非电解质 (3)CO2溶于水之后,可以导电,所以CO2是电解质(4)SO2溶于水之后,可以导电,所以SO2是电解质H2CO3溶液CO2是非电解质H2SO3溶液H2CO3SO2是非电解质H2SO3(5)NaCl晶体，液态HCl都不能导电，但它们都是电解质 .化合物,在水溶液或熔化状态下能导电.(

11、五)常见电解质(酸碱盐)的导电性 1.各种状态下的导电性 物质状态 酸 碱 盐 固态 液态（熔化状态） 水溶液中 不导电 不导电 导电 不导电 导电 导电 不导电 导电 导电 2.原因： 自由移动的离子 构成通路 引起导电 电解质在水溶液或熔化状态下才能 产生 NaCl固体氯化钠溶于水6.电离(1)定义:电离不要“通电”(2)注意点：电解质在水溶液中的电离是在“水分子”的作用下产生的， 相当于它的溶解过程.(常用的)电解质在熔化状态时的电离是由于温度升高而自发形成.(不常用)电解质在水溶液或熔化状态下产生自由移动的离子的过程电解质在水溶液中的电离相当于它的溶解过程电解质在水溶液中的电离是在“水

12、分子”的作用下产生的12（3）电离方程式 举例 HClH2SO4H+ Cl-H+ SO42-2NaOHBa(OH)2Na+ OH-Ba2+ OH-2BaCl2Ba2+ Cl-2Fe2(SO4)3Fe3+2+ SO42-3NaHSO4Na+ H+ SO42-(2)书写注意点：电离“不”需要“电”要满足“两个”守恒：原子守恒和电荷守恒（五）氯化氢气体的实验室制法 1.制取原理NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl微热NaCl(s)+H2SO4(浓)Na2SO4+HCl2强热2或 为什么一定要用NaCl固体和浓硫酸？用NaCl(aq)和稀硫酸真的不行吗？ HCl极易溶于水，若用NaCl

13、(aq)和稀硫酸，HCl气体无法逸出，复分解反应不可能进行。 2.气体发生装置 （根据反应物的状态和反应的条件进行选择） （1）固+固，加热型 用于制取O2 2KClO3 2KCl+3O2 MnO2 （2）固+液，不加热型 用于制取H2 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 用于制取CO2CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 （3） 固+液 或液+液 加热型 用于制取HCl 3.气体净化： （HCl中可能混有少量的水蒸气） （1）吸收剂： 浓硫酸 （2）净化装置： 洗气瓶 浓硫酸 （常进短出） 4.收集装置： 向上排空气法 5.有毒尾气吸收装置： 漏斗倒扣型 （多余的气体） 实验室制H

14、Cl的装置 发生装置 收集装置 尾气吸收装置实验室制HCl的装置（六）盐酸的工业制法 1.原理： （1） H2+ Cl2HCl2点燃（2）把氯化氢气体溶于水中， 就可得到盐酸。 2.注意点： Cl2 是一种有毒气体，尽量要让让Cl2在反应应中用完，防止Cl2泄露。 3.具体措施： （1）H2过量， 尽量要让让Cl2在反应应中用完 （2）要让让H2包围围Cl2， 实现实现 Cl2在H2中燃烧，防止Cl2泄露 4.工业设备 （1）氯化氢合成塔 书P.29图2.6 （2）合成塔里的燃烧 器具有双层管道 内层： 外层： Cl2H2烧碱 （NaOH） （一）物性 1.白色固体 2.易溶于水，并放出大量热

15、 3.易潮解 （固体NaOH可用作干燥剂， 干燥一些中性或碱性气体） 4.强腐蚀性 （俗名：烧碱，火碱，苛性钠） （二）化性 强碱，具有碱的通性 原因： NaOHNa+ + OH- （三）NaOH的实验室制法 （1） Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH 2（2）过滤， 滤液就是NaOH(aq) NaOH造纸纺织（四）NaOH的用途 制皂炼铝精炼石油印染【要点梳理要点梳理1 1】食盐制取海水海水晒盐晒盐历历 史史远古时代就远古时代就利用海水晒盐，明朝末年天工开物天工开物有详细记载有详细记载生生 产产过过 程程将海水引入盐田，利用日光，风力等将海水引入盐田，利用日光，风力等蒸发浓缩，

16、当海水密度在蒸发浓缩，当海水密度在1.211.211.261.26g/mlg/ml时，导入盐池，使食盐结晶，尾时，导入盐池，使食盐结晶，尾液用于提取其它物质液用于提取其它物质实验室实验室提提 纯纯为何用为何用30ml 30ml 左右水溶解左右水溶解10g10g食盐食盐如何除去食盐中的泥沙、钙、镁离子如何除去食盐中的泥沙、钙、镁离子过滤操作中有哪些注意点过滤操作中有哪些注意点为何在将要蒸干时用小火加热为何在将要蒸干时用小火加热提纯中有几次用到玻璃棒？提纯中有几次用到玻璃棒？ 各有何各有何作用？作用？电解饱和电解饱和食盐水食盐水 （氯碱工业） 食盐工业用途【要点梳理要点梳理2 2】在水中溶解度在水中溶解度极大，且全部极大，且全部电离为氢离子电离为氢离子和氯离子，是和氯离子，是常用的强酸常用的强酸烧碱烧碱在水中全部电离为钠离子和氢在水中全部电离为钠离子和氢氧根离子，是常用的强碱氧根离子，是常用的强碱氯化氢氯化氢氢气氢气氯气氯气阴极阴极阳极阳极点燃点燃引起喷泉应具备什么条件？引起喷泉应具备什么条件？有毒气体有毒气体实验室制氯化氢【要点梳理要点梳理3 3】反应的化学方程式反应的化学方程式发生装置