开发海水中的卤素资源

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1、2 2. .海水中的卤素资源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、海水晒盐 （一）海水中（一）海水中NaCl的含量：的含量： 高达高达41016t （二）历史（二）历史 明朝末年明朝末年天工开物天工开物中详中详细记载了海盐的生产过程。细记载了海盐的生产过程。 灰布种盐灰布种盐淋水先入浅坑淋水先入浅坑牢盆煎炼海卤牢盆煎炼海卤（三）生产过程：（三）生产过程： 太阳

2、能蒸发法太阳能蒸发法 （又称盐田法）（又称盐田法） 1.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 蒸发浓缩蒸发浓缩 2.当海水的密度在当海水的密度在 之间时，导入盐池，使食盐结晶，尾之间时，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。 目的：目的： 为了使得到的粗盐中，除为了使得到的粗盐中，除NaCl外含杂质较少。外含杂质较少。 1.21-1.26g/mL参阅参阅P24 表表 2.1盐田盐田盐池盐池铲盐机收集盐层铲盐机收集盐层传送盐传送盐（四）产量（四）产量 我国的海盐年产量已超过我国的海盐年产量已超过1107t，位居世界之首。，位居世界之首。 （

3、五）粗盐的提纯（五）粗盐的提纯 （实验室）（实验室） 1.溶解：溶解： （1）称）称10g粗盐粗盐 （2）量取）量取30mL水水 （3）溶解）溶解 （烧杯、玻璃棒）（烧杯、玻璃棒） 2.除杂：除杂： （1）目的：）目的： 除去食除去食盐中的中的CaCa2+2+、MgMg2+2+、SOSO4 42-2- ( 提示提示 参考表参考表 2.1 )（2）要求：）要求： a. 加入试剂与杂质反应，与需要加入试剂与杂质反应，与需要 的不反应；的不反应；b. 尽可能将杂质转化为需要的；尽可能将杂质转化为需要的； c. 不能引入新的杂质不能引入新的杂质 （3）方法：）方法： a.a. 除除Mg2+： 加入过量

4、的加入过量的NaOH得到得到Mg(OH)2 b.b. 除除SO42-： 加入过量的加入过量的BaCl2 得到得到BaSO4 c.c. 除除Ca2+： 加入过量的加入过量的Na2CO3得到得到CaCO3和和BaCO3 3.过滤：过滤： （1）目的：）目的： 除去除去Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3和泥沙和泥沙 “一贴一贴”“二低二低”“三靠三靠” （2）注意点：）注意点：（3）主要仪器：）主要仪器： 铁架台铁架台(带铁圈带铁圈) 烧杯烧杯(2个个) 玻璃棒玻璃棒 漏斗漏斗(滤纸滤纸) （起引流作用）（起引流作用） 一贴：一贴： 二低：二低： 2.2.液体的高度低于滤纸的高度。液

5、体的高度低于滤纸的高度。 三靠：三靠： 1.1.玻璃棒紧靠三层滤纸处；玻璃棒紧靠三层滤纸处； 2.2.移液时烧杯口紧靠玻璃棒；移液时烧杯口紧靠玻璃棒； 3.3.漏斗下端紧靠烧杯内壁。漏斗下端紧靠烧杯内壁。 1.1.滤纸的高度低于滤纸的高度低于 漏斗的高度；漏斗的高度；滤纸紧贴漏斗内壁滤纸紧贴漏斗内壁 4.滤液中除杂滤液中除杂 （1）滤液的成分：）滤液的成分： Na2CO3 NaClNaCl、 NaOHNaOH、（2）滤液除杂的目的：）滤液除杂的目的： 除去除去NaOHNaOH、Na2CO3 （3）除杂方法：）除杂方法： 加入适量加入适量HClHCl 调节调节pH=7 5.蒸发蒸发 （1）目的目

6、的： 除去水分除去水分，得到得到NaCl晶体晶体 （2）注意点：）注意点： （3）主要仪器：）主要仪器： 铁架台铁架台( (带铁圈带铁圈) )、 酒精灯、酒精灯、 蒸发皿、蒸发皿、 玻璃棒玻璃棒 在快要蒸干时用小火加在快要蒸干时用小火加热，或停止加热热，或停止加热 。原因：原因： 防止晶体飞溅，利用防止晶体飞溅，利用余热可以蒸干剩余的余热可以蒸干剩余的水分。水分。 思考与讨论思考与讨论20200 0C C时氯化钠溶解度时氯化钠溶解度 35.9g/100gH35.9g/100gH2 2O O一贴一贴 二低二低 三靠三靠防止晶体飞溅防止晶体飞溅1.为什么为什么10g 粗盐要量取粗盐要量取 30 m

7、l 左右水来溶解？左右水来溶解？2.过滤操作中要注意些什么？过滤操作中要注意些什么？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三次 1.1.溶解（搅拌）溶解（搅拌） 2.2.过滤（引流）过滤（引流）3.3.蒸发（搅拌）蒸发（搅拌） 可溶性杂质能溶解在洗涤水中，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随洗涤水的流动而离开晶体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

8、性杂质？其中少量的可溶性杂质？ 二、食盐的用途：二、食盐的用途： 氯碱工业氯碱工业 （一）氯碱工业的重要性（一）氯碱工业的重要性 1.中国现代化工之母中国现代化工之母 上海氯碱总厂离子膜电解车间上海氯碱总厂离子膜电解车间2.延伸产品：延伸产品： 纯碱、盐酸、纯碱、盐酸、漂粉精、氯化铁、漂粉精、氯化铁、聚氯乙烯等聚氯乙烯等 （二）氯碱工业的原理：（二）氯碱工业的原理： 电解饱和食盐水电解饱和食盐水 1.实验室装置实验室装置 C阴极阴极阳极阳极直流电直流电+酚酞酚酞2.实验现象实验现象 （1）阳极：）阳极： 气泡，气泡， 使湿润的使湿润的KI-淀粉试淀粉试纸变蓝，纸变蓝， 证明是证明是Cl2 （2

9、）阴极：）阴极： 气泡，气泡， 作点燃实验，证明是作点燃实验，证明是H2。 溶液变红，溶液变红， 证明生成了碱（证明生成了碱（NaOH） 3.3.原理原理 NaCl H2O通通电电NaOH222H2 Cl2-1+1222e2e阴极阴极阳极阳极三、两种重要的化工基本原料：三、两种重要的化工基本原料： 盐酸盐酸和和烧碱烧碱 盐酸盐酸 （一）氯化氢的物性（一）氯化氢的物性 1.1.无色，无色， 有刺激性气味的气体有刺激性气味的气体 2.2.比空气重比空气重 3.3.浓盐酸有挥发性浓盐酸有挥发性 （常用的浓（常用的浓HClHCl为为3737，1.19g/g/mLmL） （1 1）打开浓盐酸的瓶盖，）打

10、开浓盐酸的瓶盖， 瓶口有大量的白雾。瓶口有大量的白雾。（2 2）雾和烟的区别）雾和烟的区别 雾：雾： 大量的液体小液滴聚集在一起大量的液体小液滴聚集在一起 烟：烟： 大量的固体小颗粒聚集在一起大量的固体小颗粒聚集在一起 4.4.极易溶于水，极易溶于水， S.T.PS.T.P下的溶解度为下的溶解度为1 1：500500 （体积比）（体积比） 水水 HCl HCl （1 1）喷泉实验）喷泉实验 装置：装置： 书书P.28P.28图图2.7 2.7 现象：现象： 美丽的美丽的红色喷泉红色喷泉 原理：原理： （a a）“喷泉喷泉”的成因：的成因： HCl HCl极易溶于水，导极易溶于水，导致烧瓶内的压

11、强迅速减致烧瓶内的压强迅速减小，造成大气压比内部小，造成大气压比内部压强大，形成喷泉。压强大，形成喷泉。 （b b）“红色红色”的成因：的成因： 盐酸呈酸性，使盐酸呈酸性，使紫色紫色石蕊石蕊变红变红。 实验与观察实验与观察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. 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象发生 记录记录 _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，瓶口有白雾有刺激性气味，瓶口有白雾氯化氢的物理性

12、质氯化氢的物理性质氯化氢的物理性质氯化氢的物理性质蓝色石蕊试纸变红蓝色石蕊试纸变红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氯化

13、氢的物理性质氯化氢的物理性质形成喷泉；紫石蕊试液变红形成喷泉；紫石蕊试液变红（2 2）多余）多余HClHCl气体的处理。气体的处理。 装置：装置： 漏斗倒扣型漏斗倒扣型 吸收剂：吸收剂： 水水 优点：优点： （a a）水吸收效果好，价格低）水吸收效果好，价格低 （b b）防止倒吸）防止倒吸 用下图所示的装置进行多余用下图所示的装置进行多余HClHCl的的吸收有什么不好？该如何改动？吸收有什么不好？该如何改动？ 易产生倒吸现象易产生倒吸现象 改动，更换成改动，更换成漏斗倒扣型或漏斗倒扣型或 紧贴紧贴液面液面 （但效果没有（但效果没有 使用漏斗好）使用漏斗好） （二）盐酸的化性（二）盐酸的化性 强

14、酸，具有酸的通性强酸，具有酸的通性 原因：原因： HClHCl H+ Cl-（三）电解质和非电解质（三）电解质和非电解质 1.1.物质的导电性物质的导电性( (实验实验) ) 3. 3.定义定义: :（1 1）电解质：）电解质： 在水溶液在水溶液或或熔化状态下可熔化状态下可以导电的化合物以导电的化合物 （2 2）非电解质：）非电解质： 在水溶液在水溶液和和熔化状态下熔化状态下不能导电的化合物不能导电的化合物 4.4.概念比较概念比较电解质电解质非电解质非电解质研究对象研究对象定义定义常见例子常见例子化合物化合物化合物化合物在水溶液或在水溶液或熔化状态下熔化状态下能导电能导电在水溶液和在水溶液和

15、熔化状态下熔化状态下不能导电不能导电(1)(1)酸酸(2)(2)碱碱(3)(3)盐盐如如HClHCl如如NaOHNaOH如如NaClNaCl(1)(1)氧化物氧化物(2)(2)有机物有机物如蔗糖如蔗糖, ,酒精酒精课堂练习课堂练习: :是非题是非题. .(1)NaCl(aq)(1)NaCl(aq)能导电能导电, ,所以所以NaCl(aqNaCl(aq) )是电是电解质解质; ;盐酸能导电盐酸能导电, ,所以盐酸是电解质所以盐酸是电解质. .(2)Cu(2)Cu能导电能导电, ,所以所以CuCu是电解质是电解质. .那么那么CuCu是非电解质是非电解质NaClNaClHClHClCuCu是单质是

16、单质电解质和非电解质研究对象电解质和非电解质研究对象都是都是化合物化合物. .CuCu不是电解质，也不是非电解质不是电解质，也不是非电解质 (3)CO(3)CO2 2溶于水之后溶于水之后, ,可以导电可以导电, ,所以所以COCO2 2是是电解质电解质(4)SO(4)SO2 2溶于水之后溶于水之后, ,可以导电可以导电, ,所以所以SOSO2 2是是电解质电解质H H2 2COCO3 3溶液溶液COCO2 2是非电解质是非电解质H H2 2SOSO3 3溶液溶液H H2 2COCO3 3SOSO2 2是非电解质是非电解质H H2 2SOSO3 3(5)NaCl(5)NaCl晶体，液态晶体，液态

17、HClHCl都不能导都不能导电，但它们都是电解质电，但它们都是电解质 . .化合物化合物, ,在水溶液或熔化在水溶液或熔化状态下能导电状态下能导电. .( (五五) )常见电解质常见电解质( (酸碱盐酸碱盐) )的导电性的导电性 1.1.各种状态下的导电性各种状态下的导电性 物质状态物质状态 酸酸 碱碱 盐盐 固态固态 液态（熔液态（熔化状态）化状态） 水溶液中水溶液中 不导电不导电 不导电不导电 导电导电 不导电不导电 导电导电 导电导电 不导电不导电 导电导电 导电导电 2.2.原因：原因： 自由移动的离子自由移动的离子 构成通路构成通路 引起导电引起导电 电解质在水溶液或熔化状态下才能电

18、解质在水溶液或熔化状态下才能 产生产生 NaClNaCl固体固体氯氯化化钠钠溶溶于于水水6.6.电离电离(1)(1)定义定义: :电离不要电离不要“通电通电”(2)(2)注意点：注意点：电解质在水溶液中的电离是在电解质在水溶液中的电离是在“水水分子分子”的作用下产生的，的作用下产生的， 相当于它相当于它的的溶解过程溶解过程.(.(常用的常用的) )电解质在熔化状态时的电离是由于电解质在熔化状态时的电离是由于温度升高而自发形成温度升高而自发形成.(.(不常用不常用) )电解质在水溶液或熔化状态下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产生自由移动的离子的过程电解质在水溶液中的电电解质在

19、水溶液中的电离相当于它的离相当于它的溶解过程溶解过程电电解解质质在在水水溶溶液液中中的的电电离离是是在在“水水分分子子”的的作作用用下下产产生生的的1212（3 3）电离方程式）电离方程式 举例举例 HClH2SO4H+ Cl- -H+ SO42- -2NaOHBa(OH)2Na+ OH- -Ba2+ OH- -2BaCl2Ba2+ Cl- -2FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3FeFe3+3+2 2+ + SOSO4 42-2-3 3NaHSONaHSO4 4NaNa+ + + H H+ + + SOSO4 42-2-(2)(2)书写注意点：书写注意点：电离电离“不不”需要需要“电

20、电”要满足要满足“两个两个”守恒：守恒：原子守恒和电荷守恒原子守恒和电荷守恒（五）氯化氢气体的实验室制法（五）氯化氢气体的实验室制法 1.1.制取原理制取原理NaCl(s)+ +H2SO4(浓浓)NaHSO4+HCl微微热热NaCl(s)+ +H2SO4(浓浓)Na2SO4+HCl2 2强强热热2 2或或 为什么一定要用为什么一定要用NaClNaCl固体和固体和浓硫酸？用浓硫酸？用NaCl(aqNaCl(aq) )和稀硫酸真和稀硫酸真的不行吗？的不行吗？ HClHCl极易溶于水极易溶于水，若用若用NaCl(aqNaCl(aq) )和和稀硫酸，稀硫酸，HClHCl气体无法逸出，复分解气体无法逸出

21、，复分解反应不可能进行。反应不可能进行。 2.2.气体发生装置气体发生装置 （根据反应物的状态和反应的条件进行选择）（根据反应物的状态和反应的条件进行选择） （1 1）固）固+ +固，加热型固，加热型 用于制取用于制取O2 2 2KClO3 2KCl+3O2 MnOMnO2 2 （2 2）固）固+ +液，不加热型液，不加热型 用于制取用于制取H2 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 用于制取用于制取CO2CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 （3 3） 固固+ +液液 或液或液+ +液液 加热型加热型 用于制取用于制取HCl 3.3.气体净化：气体净化： （HClHCl中可能混有少量

22、的水蒸气）中可能混有少量的水蒸气） （1 1）吸收剂：）吸收剂： 浓硫酸浓硫酸 （2 2）净化装置：）净化装置： 洗气瓶洗气瓶 浓硫酸浓硫酸 （常进短出）（常进短出） 4.4.收集装置：收集装置： 向上向上排空气法排空气法 5.5.有毒尾气吸收装置：有毒尾气吸收装置： 漏斗倒扣型漏斗倒扣型 （多余的气体）（多余的气体） 实验室制实验室制HCl的装置的装置发生装置收集装置尾气吸收装置实验室制实验室制HCl的装置的装置（六）盐酸的工业制法（六）盐酸的工业制法 1.1.原理：原理： （1 1） H2+ + Cl2HCl2点燃点燃（2 2）把）把氯化氢气体氯化氢气体溶于水中，溶于水中， 就可得到盐酸。

23、就可得到盐酸。 2.2.注意点：注意点： Cl2 是一种有毒气体，尽量要是一种有毒气体，尽量要让Cl2在反在反应中用完，防止中用完，防止Cl2泄露。泄露。 3.3.具体措施：具体措施： （1）H2过量，过量， 尽量要尽量要让Cl2在反在反应中用完中用完 （2 2）要要让H2包包围Cl2， 实现Cl2在在H2中燃烧，防止中燃烧，防止Cl2泄露泄露 4.4.工业设备工业设备 （1 1）氯化氢合成塔）氯化氢合成塔 书书P.29P.29图图2.6 2.6 （2 2）合成塔里的燃烧）合成塔里的燃烧 器具有双层管道器具有双层管道 内层：内层： 外层：外层： Cl2H2烧碱烧碱 （NaOHNaOH） （一）

24、物性（一）物性 1.1.白色固体白色固体 2.2.易溶于水，并放出大量热易溶于水，并放出大量热 3.3.易潮解易潮解 （固体固体NaOHNaOH可用作干燥剂，可用作干燥剂， 干燥一些中性或碱性气体）干燥一些中性或碱性气体） 4.4.强腐蚀性强腐蚀性 （俗名：烧碱，火碱，苛性钠）（俗名：烧碱，火碱，苛性钠） （二）化性（二）化性 强碱，具有碱的通性强碱，具有碱的通性 原因：原因： NaOHNa+ + OH- （三）（三）NaOHNaOH的实验室制法的实验室制法 （1 1） Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH 2（2 2）过滤，）过滤， 滤液就是滤液就是NaOH(aq) NaOH(a

25、q) NaOH造造纸纸纺织纺织（四）（四）NaOHNaOH的用途的用途 制皂制皂炼铝炼铝精炼精炼石油石油印印染染【要点梳理要点梳理要点梳理要点梳理1 1】食食盐盐制制取取海水海水海水海水晒盐晒盐晒盐晒盐历历历历 史史史史远古时代就远古时代就远古时代就远古时代就利用海水晒盐，明朝末年利用海水晒盐，明朝末年天工开物天工开物天工开物天工开物有详细记载有详细记载有详细记载有详细记载生生生生 产产产产过过过过 程程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，当海水密度在蒸发浓缩，当海水密度在蒸发浓缩，当海水

26、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液用于提取其它物质液用于提取其它物质实验室实验室实验室实验室提提提提 纯纯纯纯为何用为何用为何用为何用30ml 30ml 左右水溶解左右水溶解左右水溶解左右水溶解10g10g食盐食盐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过滤操作中有哪

27、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？提纯中有几次用到玻璃棒？提纯中有几次用到玻璃棒？ 各有何各有何各有何各有何作用？作用？作用？作用？电解饱和电解饱和电解饱和电解饱和食盐水食盐水食盐水食盐水 （氯氯碱碱工工业业） 食食盐盐工工业业用用途途【要点梳理要点梳理要点梳理要点梳理2 2】在水中溶解度在水中溶解度在水中溶解度在水中溶解度极大，且全部极大，且全部极大，且全部极大，且全部电离为氢离子电离为氢离子电离为氢离子电离为氢离子和氯离子，是和氯离子，是和氯离

28、子，是和氯离子，是常用的强酸常用的强酸常用的强酸常用的强酸烧碱烧碱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氯化氢氯化氢氢气氢气氢气氢气氯气氯气氯气氯气阴极阴极阴极阴极阳极阳极阳极阳极点燃点燃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？引起喷泉应具备什么条件？引起喷泉应具备什么条件？有毒气体有毒气体有毒气体有毒气体实实验验室室制制氯氯化化氢氢【要点梳理要点梳理要点梳理要点梳理3 3】反应的化学方程式反应的化学方程式

29、反应的化学方程式反应的化学方程式发生装置发生装置发生装置发生装置收集装置收集装置收集装置收集装置净化装置净化装置净化装置净化装置吸收装置吸收装置吸收装置吸收装置固、固，加热固、固，加热固、固，加热固、固，加热固、液，加热固、液，加热固、液，加热固、液，加热或液、液加热或液、液加热或液、液加热或液、液加热固、液，不加固、液，不加固、液，不加固、液，不加热或液、液不热或液、液不热或液、液不热或液、液不加热加热加热加热洗气瓶洗气瓶洗气瓶洗气瓶干燥管或干燥管或干燥管或干燥管或U U型管型管型管型管硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管根据除去杂质气体的根据除去杂质气体的根据除去杂质气体的根据除去杂质

30、气体的反应和净化的要求反应和净化的要求反应和净化的要求反应和净化的要求根据气体的溶解性及与根据气体的溶解性及与根据气体的溶解性及与根据气体的溶解性及与空气或液体反应情况空气或液体反应情况空气或液体反应情况空气或液体反应情况向上向上向上向上向下向下向下向下排水排水排水排水排饱和排饱和排饱和排饱和溶溶溶溶 液液液液排空气法排空气法排空气法排空气法排液法排液法排液法排液法用氢氧化钠溶液等用氢氧化钠溶液等用氢氧化钠溶液等用氢氧化钠溶液等 2.2.2 2 海水中的氯海水中的氯一、氯气一、氯气 （Cl2）（一）物性（一）物性 1.1.黄绿色的气体黄绿色的气体 2.2.有毒，有毒， 有强烈的刺激性气味有强烈

31、的刺激性气味 （1 1）举例：）举例： “一战一战”期间，德军曾向英法联军期间，德军曾向英法联军 释放毒气，造成伤亡达释放毒气，造成伤亡达2 2万人之多。万人之多。 化工厂因化工厂因Cl2泄露造成环境污染和泄露造成环境污染和 人员中毒事件。人员中毒事件。 （2 2）介绍嗅闻气味的方法：）介绍嗅闻气味的方法： 用手在瓶口上方轻轻挥动，使气味用手在瓶口上方轻轻挥动，使气味少量缓慢地飘入鼻孔中，嗅闻气味。少量缓慢地飘入鼻孔中，嗅闻气味。 3.3.Cl2易液化易液化 （1 1）原因：）原因： Cl2的沸点为的沸点为-34.6-34.6（比较容易办到）（比较容易办到）（2 2）用途：）用途： Cl2加加

32、压降温液化后降温液化后储存在存在钢瓶中，便于运瓶中，便于运输。4. 4. Cl2比空气重，密度大比空气重，密度大 （71297129） 应用：应用： 用用Cl2杀死田鼠。死田鼠。 5. 5. Cl2能溶于水能溶于水 （1 1）溶解度为：）溶解度为： 体积比体积比1 1：2 2 水水 Cl2 （2 2）Cl2的水溶液叫做氯水，的水溶液叫做氯水， 呈呈淡黄绿色淡黄绿色 （3 3）区）区 别别 氯水：氯水： Cl2的水溶液的水溶液 （混合物）（混合物） 液氯：液氯： Cl2的液态的液态 （纯净物）（纯净物） （二）化性：（二）化性： Cl2是一种很活泼的非金属单质是一种很活泼的非金属单质 1. 1.

33、 Cl2 + 很大多数金属很大多数金属 高价金属高价金属氯化物氯化物 点燃点燃 （除（除PtPt、AuAu外）外） （1 1）与钠反应）与钠反应 Na + Cl222NaCl点燃点燃（产生白烟）（产生白烟） 白色固体白色固体 NaCl(aq)(aq)：无色：无色 +1+10 0（2 2）与铜反应）与铜反应Cu+ Cl2CuCl2棕黄色棕黄色固体固体 CuCl2(aq)(aq)：蓝蓝色色 点燃点燃0 0+2+2（棕色烟）（棕色烟）（3 3）与铁的反应）与铁的反应Fe + Cl222FeCl3点燃点燃3（褐色烟）（褐色烟）褐色固体褐色固体FeCl3(aq)：棕黄色棕黄色0 0+3+32.2.Cl2

34、和非金属的反应和非金属的反应（如（如H2）（1 1）点燃条件）点燃条件H2+Cl2HCl2点燃点燃纯净纯净 纯净纯净现象：现象：安静燃烧安静燃烧苍白色火焰苍白色火焰瓶口有大量白雾瓶口有大量白雾（2 2）混合光照下）混合光照下H2+Cl2HCl2光照光照现象：现象： 爆炸爆炸3 3. .Cl2和水反应和水反应（1 1） 对比对比 实验：实验：干燥布条干燥布条湿润布条湿润布条干燥的干燥的 Cl2 不褪色不褪色褪色褪色 说明说明Cl2无漂白作用无漂白作用说明说明Cl2与水反应生成一种使与水反应生成一种使布条褪色的新物质布条褪色的新物质（2 2）化学反应：）化学反应：HClOCl2 + H2O HCl

35、 +-1-1次氯酸次氯酸ClO-1-1次氯酸根次氯酸根HClO+1+1（3 3）次氯酸）次氯酸（HClO）强氧化性强氧化性导致导致HClO具有漂白性，杀菌消毒作用具有漂白性，杀菌消毒作用不稳定性不稳定性2HClO2HCl +O2光光弱酸性弱酸性HClO的酸性比碳酸还弱的酸性比碳酸还弱（4 4）新制氯水的微粒）新制氯水的微粒假设：假设：新制氯水新制氯水的微粒的微粒 分子：分子：HClCl2 、 H2O、 HClO、离子：离子：OH-H+、 Cl-、 ClO-、验证方案设计验证方案设计实验方案实验方案a.a.看氯水颜色，看氯水颜色，闻氯水气味闻氯水气味b.b.往氯水中加入往氯水中加入少量无水少量无

36、水CuSO4c.c.往氯水中加入往氯水中加入紫色石蕊试纸紫色石蕊试纸d.d.往氯水洪加入往氯水洪加入酸化的酸化的AgNO3e.e.HClO水解水解现象现象淡黄绿色，淡黄绿色，有刺激性气味有刺激性气味白色白色蓝色蓝色先：先： 紫紫红红后：后：红红无无白色沉淀白色沉淀有有Cl2分子分子结论结论有水分子有水分子 产生产生有有H+有有HClO有有Cl-有有ClO-、OH-结论：结论： 新制氯水新制氯水中的微粒中的微粒 分子：分子： Cl2 、 H2O、 HClO、离子：离子：OH-H+、 Cl-、 ClO-、（7 7种）种） 有漂白作用有漂白作用 （5 5）可逆反应）可逆反应 定义：定义： 同一条件下

37、，既能向正方向同一条件下，既能向正方向进行，又能向逆方向进行的进行，又能向逆方向进行的反应叫做可逆反应。反应叫做可逆反应。 注意点：注意点： “同一条件同一条件” 判断：判断： 2H2+O2 2H2O 点燃点燃 2H2O 2H2+O2 通电通电 不是同一不是同一条件下条件下 举例：举例： (a) Cl2 +H2O HCl + HClO (b)(b) CO2+ H2O H2CO3 (c) (c) SO2+H2O H2SO3 背出背出 （6 6）久置氯水的微粒）久置氯水的微粒 氯水在久置过程中发生的反应：氯水在久置过程中发生的反应： Cl2 +H2O HCl + HClO 2HClO 2HCl +

38、 O2 光光 不断循环，反应不断循环，反应向正方向进行向正方向进行 光照后的氯水相当于盐酸溶液，光照后的氯水相当于盐酸溶液，已经没有已经没有Cl2和和HClO分子分子 久置氯水的微粒：久置氯水的微粒： 分子：分子： H2O 离子：离子： OH-H+、 Cl-、无漂白作用无漂白作用 氯水的保存：氯水的保存： 棕色瓶、棕色瓶、 避光、避光、 低温低温 小结小结 （1 1）对比实验）对比实验 （2 2）化学反应）化学反应 （3 3）次氯酸）次氯酸（4 4）新制氯水）新制氯水 （5 5）可逆反应）可逆反应 （6 6）久置氯水）久置氯水 4.4. Cl2和碱的反应和碱的反应 （1 1）与）与NaOH反应

39、反应 现象：现象： 黄绿色黄绿色气体逐渐消失气体逐渐消失 原因原因： Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 次氯酸钠次氯酸钠 应用：应用： 可以用可以用NaOH(aq)(aq)来吸收处理来吸收处理多余的有毒的多余的有毒的Cl2 （2 2）与其他的碱反应）与其他的碱反应 Cl2+2KOHKCl+KClO +H2O 次氯酸钾次氯酸钾 Cl2+2Ba(OH)2BaCl2+Ba(ClO)2+ H2O 次氯酸钡次氯酸钡 2（3 3）工业制漂粉精）工业制漂粉精 原理：原理： Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+ H2O22熟熟( (消消) )石灰石灰 2注意点：注意点： (a)

40、. (a). 用用Ca(OH)2, ,而不用而不用NaOH的原因：的原因： Ca(OH)2价格低价格低 (b). (b). Ca(OH)2过量，使有毒的，价格昂过量，使有毒的，价格昂贵的贵的Cl2尽量在反应中消耗。尽量在反应中消耗。 漂粉精的组成和有效成分漂粉精的组成和有效成分 组成：组成： Ca(OH)2 Ca(ClO)2、 CaCl2、有效成分：有效成分： Ca(ClO)2 漂白原理：漂白原理： 强酸强酸弱酸弱酸 (a) 工业上：工业上： HClO Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2(b) 生活中：生活中： HClO Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3 +2变质变质 弱酸弱酸

41、极弱酸极弱酸有漂白作用有漂白作用 （a）在空气变质的原因是：）在空气变质的原因是： HClO Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3 +2（b）保存方法：）保存方法： 密封保存密封保存 小结小结 Cl2的第的第4个化性：个化性： （1）与）与NaOH （2）与）与KOH，Ba(OH)2 （3）工业制漂粉精的相关知识。）工业制漂粉精的相关知识。 （三）实验室制取（三）实验室制取Cl2 1.原理：原理： MnO2+4HCl （浓）（浓）MnCl2+Cl2 +2H2O2.发生装置：发生装置： 固固+液液气体气体 3.净化净化 Cl2中混有：中混有： （1 1）HCl(g)(g)： 用饱和食盐水除

42、用饱和食盐水除HCl （2）H2O蒸汽：蒸汽： 用浓用浓H2SO4除水蒸气除水蒸气 4.收集：收集： 向上向上 5.尾气吸收：尾气吸收： 用用NaOH(aq)吸收吸收 二、探究气体体积的规律二、探究气体体积的规律 2.2.3 3 从海水中提取从海水中提取 溴和溴和碘碘一、如何从海水中提取重要的元素一、如何从海水中提取重要的元素 （一）海水提镁（一）海水提镁 海水海水 1. 加石灰乳，加石灰乳， 过滤过滤 Mg(OH)2 Ca(OH)2的悬浊液的悬浊液 MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2 +CaCl22. Mg(OH)2 加盐酸，加盐酸，浓缩浓缩 MgCl2 尽量除去水分尽量除去水分 Mg

43、(OH)2+ HClMgCl2+ H2O223. MgCl2 电解电解 Mg MgCl2(l)Mg+Cl2通电通电熔化状态的熔化状态的MgCl2 若是若是MgCl2(aq)： MgCl2+ H2OMg(OH)2+H2 +Cl22（二）海水提溴（二）海水提溴（Br2） 1.浓缩：浓缩： 海水海水 浓缩浓缩 卤水卤水 目的：目的： 加大浓度，有利于之后溴的挥发加大浓度，有利于之后溴的挥发 2.氧化：氧化： 卤水卤水 氯气氯气 溴水溴水 原因：原因： BrBr- -+Cl22ClCl- -+Br23.提取：提取： 溴水溴水 吹入热空气吹入热空气 粗溴粗溴 原因：原因： 溴的沸点低（低于水的沸点），溴

44、的沸点低（低于水的沸点）， 易挥发，易挥发， 易被热空气吹出易被热空气吹出 4.精制：精制： 粗溴粗溴 精制精制纯溴纯溴2（三）海带提碘（三）海带提碘（I2） 1.灼烧：灼烧： 干燥海带干燥海带 海带灰海带灰 灼烧灼烧 2.溶解，过滤：溶解，过滤： 海带灰海带灰 溶于水溶于水 过滤过滤 滤液滤液 ( (含含I I- -) )3.氧化：氧化： 滤液滤液（含（含I-） 氯水氯水 碘水碘水 2I2I- - + Cl2 2ClCl- - + I2 4.萃取：萃取： 碘水碘水 加加CCl4 分层分层 碘的碘的CCl4溶液溶液 5.蒸馏：蒸馏： 碘的碘的CCl4溶液溶液 蒸馏蒸馏 I2 二、溴（二、溴（B

45、r2）和碘（）和碘（I2）的物性）的物性 溴（溴（Br2）碘（碘（I2）1.色、态色、态 深红棕色深红棕色,有毒有毒,液体液体紫黑色、固体紫黑色、固体 2.特性特性 易挥发，易挥发，有强烈的腐蚀性有强烈的腐蚀性定义定义P.40划线划线 易升华易升华3.密度密度 比水大比水大 4.溶解性溶解性 (1)在水中在水中 在水中的溶解度不大，在水中的溶解度不大， 微溶于水微溶于水 溴的水溶液溴的水溶液叫溴水：叫溴水： 一般为一般为橙橙 棕棕 碘的水溶液碘的水溶液叫碘水：叫碘水： 一般为一般为深黄色深黄色 (2)在有机在有机 溶剂中溶剂中 Br2，I2易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂, , 如酒精，如酒精，C

46、Cl4等等 Br2的的CCl4溶液：溶液： 橙橙 碘的碘的CCl4溶液：溶液： 紫色紫色 碘的酒精溶液叫碘酒或碘酊碘的酒精溶液叫碘酒或碘酊 5.保存保存 棕色瓶棕色瓶 密封、低温密封、低温 上面加少许水上面加少许水, 减少挥发减少挥发 密封、低温密封、低温 三、萃取三、萃取 （一）三组实验（一）三组实验 1. 对照试管对照试管 水水 CCl4 加在同一支加在同一支 试管中试管中 分层分层 上层：上层： 水水 （无色）（无色） （轻）（轻） 下层：下层： CCl4 （无色）（无色） （重）（重） 2.2.溴水和溴水和CCl4 溴水溴水 （黄）（黄） CCl4 （无）（无） 混合混合静置静置 分层

47、分层 上层：上层： 下层：下层： 水层水层 变浅变浅,接近无色接近无色 CCl4层层 橙色橙色 3.3.碘水和碘水和CCl4 碘水碘水 （深黄）（深黄） CCl4 （无）（无） 混合混合静置静置 分层分层 上层：上层： 下层：下层： 水层水层 变浅变浅,接近无色接近无色 CCl4层层 紫色紫色 （二）萃取（二）萃取 1.定义：定义： 书书P.40划线划线 2.条件：条件： （1）两种溶剂互不相溶。）两种溶剂互不相溶。 （2）溶质在两种溶剂中溶解度）溶质在两种溶剂中溶解度 有较大的差别。有较大的差别。 3.常见的萃取剂：常见的萃取剂： CCl4， 汽油，汽油， 苯苯（比水重）（比水重） （比水轻

48、）（比水轻） 酒精一般不能做萃取剂酒精一般不能做萃取剂 （酒精和水是互溶的）酒精和水是互溶的） 4. 操作操作 （1）主要仪器：）主要仪器： 分液漏斗，分液漏斗， 烧杯，烧杯， 铁架台铁架台 （2）步骤：）步骤： 检查气密性检查气密性 混合振荡混合振荡 静置分层静置分层 打开分液漏斗上部的玻璃塞打开分液漏斗上部的玻璃塞 分液操作分液操作 上层：上层： 从下端放出从下端放出 下层：下层： 从上口倒出从上口倒出 除去除去KBr(aq)(aq)中混有的少量中混有的少量I2？ CCl4 混合混合静置静置 分层分层 上层：上层： 下层：下层： 水层水层 CCl4层层 KBr(aq)(aq)+I2KBr(

49、aq)(aq)无色无色 I2 紫色紫色 分液分液 上口上口： KBr(aq)KBr(aq) 下口下口: I2 的的CCl4(aq)(aq) 除去除去KBr(s)KBr(s)中的中的I2(s)(s)？ 只要加热即可。只要加热即可。 5. 应用：应用： 四四.显色反应显色反应 单质碘遇淀粉变单质碘遇淀粉变蓝色蓝色，化合，化合态碘不变色。态碘不变色。 可用于检验可用于检验单质碘单质碘或检验或检验淀粉淀粉。 淀粉淀粉 变蓝变蓝 + 碘水碘水淀粉淀粉 不变不变 +KI(aqKI(aq) ) 五、卤素性质的递变规律：五、卤素性质的递变规律： （一）卤素名称来源及应用（一）卤素名称来源及应用 P.41拓展拓

50、展视野视野 1.名称来源：名称来源： 希腊文，成盐元素希腊文，成盐元素 卤素卤素聚四氟乙聚四氟乙烯涂层烯涂层2.应用：应用： 含碘含碘食品食品含氟牙膏含氟牙膏胶胶卷卷生理生理盐水盐水碘钨灯碘钨灯（二）卤素单质物性递变规律（二）卤素单质物性递变规律 书书P.42表表2.2阅读后总结阅读后总结 (1)常温下状态常温下状态 氟气氟气 氯气氯气 溴溴 碘碘 砹砹 (2)颜色颜色 (3)密度密度 (4)熔沸点熔沸点 g g l s s 浅黄绿色浅黄绿色 黄绿色黄绿色 红棕色红棕色 紫黑色紫黑色 递递增增递递增增（三）卤素单质的化性递变规律（三）卤素单质的化性递变规律 活泼性：活泼性： F2Cl2Br2I

51、2 1.Cl2,Br2,I2之间的置换反应之间的置换反应实验实验编号编号试剂和试剂和颜色颜色混合后混合后现象现象再加再加CClCCl4 4后的后的现象象 说明说明 1NaBr(aq) 无色无色 氯水氯水 浅黄绿色浅黄绿色 整个溶整个溶液变黄液变黄分层：分层： 上层：上层： 下层：下层： 水层水层 CCl4层层 (橙橙) （无（无 ）有有BrBr2生生成成 2KI(aq) 无色无色 溴水溴水 黄色黄色 变深变深黄色黄色上层：上层： 下层：下层： 水层水层 CCl4层层 (紫紫) （无（无 ）分层：分层： 有有I I2生成生成 3KI(aq) 无色无色 氯水氯水 淡黄绿色淡黄绿色 变深变深黄色黄色

52、上层：上层： 下层：下层： 水层水层 CCl4层层 (紫紫) （无（无 ）分层：分层： 有有I I2生成生成 化学方程式化学方程式 （置换反应）（置换反应） 结论结论 12活泼性活泼性 Cl2Br2 NaBr+Cl2NaCl +Br222KI+I2Br222KBr活泼性活泼性 Br2I2 32KI+Cl22KClI2活泼性活泼性 Cl2I2 练习练习8 （1）NaCl(aq)+溴水能反应吗？为什么？溴水能反应吗？为什么？ 不反应，不反应，Cl2Br2 （2 2）ClCl2可以置换出可以置换出BrBr2 2，I I2 2;Br;Br2可以置换可以置换I I2, , 那么那么F F2能否置换出能否

53、置换出ClCl2 2，BrBr2 2，I I2 2?为什么为什么 ?答：答： 答：答： F F2不能置换出不能置换出Cl2 2，Br2 2，I2 2 F F2极为活泼，极为活泼， 2F2+2H2O4HF+O2 F F2马上与盐溶液中的水溶液，马上与盐溶液中的水溶液， 不与盐发生置换。不与盐发生置换。 2.2.F2是最活是最活泼的非金属的非金属单质， F元素是最活泼的非金属元素。元素是最活泼的非金属元素。 （1 1）与）与H2反反应 HF F2+H22（即便在黑暗，低温处也能反应，发生爆炸）（即便在黑暗，低温处也能反应，发生爆炸） （2）与水反应）与水反应 O2 2F2+ H2O24HF +3.

54、 F2、Br2、I2和氢气的化合和氢气的化合H2+ +Br2 2H 2HBr + 36.4kJ 500溴化氢溴化氢 H2+ +Cl2 2H 2HCl + 92.3kJ氯化氢氯化氢 H2+ +I2 2H 2HI 26.5 kJ 碘化氢碘化氢 （四）卤素原子结构的递变规律（四）卤素原子结构的递变规律 1.原子结构原子结构 F Cl Br I +92 7+17278+3521887+532188718 核电荷数增大，核电荷数增大， 电子层数增多，电子层数增多， 原子半径原子半径增大增大元素非金属性减弱元素非金属性减弱 得电子能力减弱，得电子能力减弱，单质的氧化性减弱，单质的氧化性减弱，相对应相对应2

55、.离子结构离子结构 F- Cl- Br- I- +92 8+17288+3521888+532188818 核电荷数增大，核电荷数增大， 电子层数增多，电子层数增多， 离子半径离子半径增大增大失电子能力增强，失电子能力增强，离子还原性增强离子还原性增强3.同一元素：同一元素： 原子半径原子半径Fe2+； KMnO4 K2MnO4 MnO2 （5）根据氧化）根据氧化-还原反应的方向判定还原反应的方向判定 氧化性：氧化性： 氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物 还原性：还原性： 还原剂还原剂还原产物还原产物 例题例题 Cl2+2KBr2KCl+Br2 Br2 +2KI2KBr+ I2 Cl2 Br2Br2

56、 I2 氧化性：氧化性：还原性：还原性： KBr KCl KI KBr 八、过量计算八、过量计算 例题例题 某化工厂生产盐酸，每天耗用某化工厂生产盐酸，每天耗用氯气氯气42.6t，氢气，氢气1.45t，问该厂理论上，问该厂理论上每天最多能生产每天最多能生产31的盐酸多少吨？的盐酸多少吨？ P.49例例2 题型特点：题型特点： 同一个反应中，两个反应物同一个反应中，两个反应物的量都是已知的的量都是已知的 第一步：第一步： 过量计算过量计算 先将两个反应物的量全部转化为物质的量先将两个反应物的量全部转化为物质的量 =0.610=0.6106 6molmol nClCl2 2=42.42.61061

57、06 671=0.72510=0.725106 6molmol nH H2 2=1.451.4510106 62 书写化学方程式，根据系数比估写化学方程式，根据系数比估计H2过量，但必量，但必须通通过计算写明。算写明。 设0.6100.6106 6molClmolCl2 2能与能与xmolH2 2恰好完全反应恰好完全反应 H2 + Cl2 2HCl 点燃点燃 11 x 0.6100.6106 6 11 x 0.6100.6106 6 =x=x=0.6100.6106 6 0.725 0.72510106 6molmol H H2 2过量了：量了： 0.7250.72510106 6- -0.6

58、100.6106 6=0.125=0.12510106 6molmol 第二步：第二步： 选择计算基准，按不过量的物质计算选择计算基准，按不过量的物质计算 设设31%的盐酸的盐酸y吨吨 H2 + Cl2 2HCl 点燃点燃 120.6100.6106 6 y y10106 631%/ 36.5 120.6100.6106 6 y y10106 631%/ 36.5 =y=141吨吨 答：答： 练习练习9 在加在加热情况下，向情况下，向80gCuO80gCuO粉末中粉末中通入通入11.2L H2（S.T.P）反反应后得后得到的残到的残余固体是什么？质量为多少？余固体是什么？质量为多少？ =1=1molmol nCuOCuO=8080=0.5=0.5molmol nH H2 2=22.411.2设与与0.5molH0.5molH2 2反反应，恰好用去，恰好用去CuO X molCuO X mol CuO + H2 Cu + H2O 11 x 0.50.5 11 x 0.50.5 =x=0.5mol 1molCuO过量了，过量了， 1-0.5=0.5mol 设生成设生成Cu y mol CuO + H2 Cu + H2O 11 y 0.50.5 11 y 0.50.5 = y=0.5mol 残余固体为残余固体为 Cu： 0.564=32g CuO: 0.580=40g 总共总共72g