以食盐为原料化工产品

1、海水成份及应用前景：海水是一个大的混合物（广意）：海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海洋中还有大量的生物，是人类食物的来源之一。若将海水中的盐结晶后平铺于若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上，地球将增高陆地上，地球将增高150米米海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用 ，海洋生物为人类提供食物和保健用品；海水还是人类未来未来重要的淡水来源、新新的能源和人类的空间空间资源。大海也是人类智慧的来源和情感的寄托之一大海也是人类智慧的来源和情感的寄托之一海洋资源的分类： 海底矿产资源： （蕴藏着大量的煤矿， 石油，天然气）

2、 海洋生物资源： （20多万种生物） 海洋再生能源： （潮汐，波浪蕴藏着巨 大的能量） 海洋空间资源： （拥有辽阔空间，建造 人工岛） 海洋旅游资源： 海洋化学资源： （80多种元素）图一：盐图一：盐 田田图二：扫图二：扫 盐盐图三：将盐装入簸箕图三：将盐装入簸箕图四：成堆的粗盐图四：成堆的粗盐图五：待售的粗盐图五：待售的粗盐一.海水晒盐v盐的种类:海盐，湖盐，井盐，岩盐v古法晒盐:利用太阳能蒸发法:说文解字、v 天工开物vIII. 海水晒盐的原理: 蒸发结晶v 蒸发溶剂法：溶质的溶解度随温度的升高变化不大 （如NaCl）v 冷却饱和溶液法(降温结晶法）：溶质的溶解度随温度的升高很快增大 （如

3、KNO3) 海海 水水 晒晒 盐盐海盐海盐岩盐岩盐湖盐湖盐井盐井盐 粗粗 盐盐 为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢？为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢？结晶完的海水叫卤水结晶完的海水叫卤水, ,卤水中还含有什么成份呢？卤水中还含有什么成份呢？海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量海水密度海水密度(g/mL) CaSO4NaCl MgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.020.041.311.400.540.030

4、.06元素元素浓度浓度(mg/L)(mg/L)元素元素浓度浓度(mg/L)(mg/L)元素元素浓度浓度(mg/L)(mg/L)锂锂LiLi0.170.17钴钴CoCo 0.00050.0005碘碘I I0.060.06硼硼B B4.64.6镍镍NiNi0.0020.002铯铯CsCs0.00050.0005钠钠NaNa 1077010770 溴溴BrBr6767钡钡BaBa0.030.03镁镁MgMg12901290铷铷RbRb0.120.12金金AuAu 0.000000.000004 4硫硫S S885885锶锶SrSr8 8汞汞HgHg 0.000030.00003氯氯ClCl 1935

5、019350 钼钼MoMo0.010.01铀铀U U0.0030.003钾钾K K380380银银AgAg 0.00000.00004 4海水中主要元素的含量海水中主要元素的含量查看课本查看课本25页中资料库页中资料库“海水中主要元素的含量，回答问题：海水中主要元素的含量，回答问题：海水中的盐类都以离子形式存在，其中除水以外含量最多的海水中的盐类都以离子形式存在，其中除水以外含量最多的元素依次是：元素依次是：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br看课本看课本24页中表页中表2.1，得出结论：从海水中提取食盐，必须控，得出结论：从海水中提取食盐，必须控制海水的密度制海水的密度_1.21g/mL1.

6、26g/mL粗盐中除氯化钠外，还含有其他一些盐类和难溶性物质，必粗盐中除氯化钠外，还含有其他一些盐类和难溶性物质，必须经过须经过粗盐提纯粗盐提纯大部分食盐用于化工生产，中国现代化工之母大部分食盐用于化工生产，中国现代化工之母氯碱工业氯碱工业粗盐中含有一些杂质，远不能达到电解要求，必须制备化工用粗盐中含有一些杂质，远不能达到电解要求，必须制备化工用的纯食盐的纯食盐粗盐中的成分：粗盐中的成分：Na+ Cl- Mg2+ SO42- Ca2+Mg(OH)2BaSO4CaCO3NaOHBaCl2Na2CO3H2O Na+ Cl- H+ OH-为确保杂质除净，所加试剂必须为确保杂质除净，所加试剂必须过量过

7、量，过量的，过量的Ba2+可以用可以用CO32-除去，最后用除去，最后用盐酸（盐酸（HCl)调节调节PH值，除值，除CO32- 。用盐。用盐酸之前先过滤。酸之前先过滤。所加试剂的顺序是：所加试剂的顺序是：保证保证BaCl2 在在Na2CO3 之前盐酸之前盐酸（HCl)最后最后 加入试剂加入试剂2( ) 加入试剂加入试剂1( )Mg2+SO42-Ca2+剩余杂质剩余杂质剩余杂质剩余杂质稍过量稍过量BaCl2Mg2+Ca2+Ba2+稍过量稍过量NaOHCa2+Ba2+OH-除杂要求除杂要求: :不引入新杂质不引入新杂质; ;为保证杂质除尽为保证杂质除尽, ,所加试所加试剂需剂需稍过量稍过量, ,新

8、引入杂质需在后面加入试剂中除去。新引入杂质需在后面加入试剂中除去。3.3.粗盐提纯粗盐提纯稍过量稍过量Na2CO3 加入试剂加入试剂3( )剩余杂质剩余杂质OH-CO32-加入试剂加入试剂4( )适量适量HCl调整溶液的调整溶液的PH=7过滤过滤除去沉淀除去沉淀 加入试剂加入试剂3( )稍过量稍过量NaOHSO42-Ca2+OH-稍过量稍过量BaCl2剩余杂质剩余杂质Ca2+OH-Ba2+稍过量稍过量Na2CO3剩余杂质剩余杂质OH-CO32-加入试剂加入试剂4( )适量适量HCl调整溶液的调整溶液的PH=7过滤过滤除去沉淀除去沉淀除杂要求除杂要求: :不引入新杂质不引入新杂质; ;为保证杂质

9、除尽为保证杂质除尽, ,所加试剂需所加试剂需稍稍过量过量, ,新引入杂质需在后面加入试剂中除去。新引入杂质需在后面加入试剂中除去。3.3.粗盐提纯粗盐提纯 加入试剂加入试剂1( ) 加入试剂加入试剂2( )Mg2+SO42-Ca2+剩余杂质剩余杂质粗盐提纯实验第一步：溶解计算称量溶解第二步：过滤一贴 ；二低； 三靠第三步：结晶第四步：水洗除去其中少量的可溶性杂质（MgCl2, MgSO4 ,KCl ,MgBr2) 玻棒的作用（三次使用）：搅拌，加速溶解引流搅拌 防止溶液溅出 粗盐提纯的步骤是什么? 称量溶解过滤蒸发结晶 提纯过程中所需要的仪器有什么? 烧杯, 量筒, 玻璃棒, 漏斗, 铁架台,

10、 酒精灯 实验操作过程中应该注意什么问题? 一贴 二低 三靠实验思考题实验思考题 为什么10g粗盐要量取30mL左右水来溶解？ 根据食盐在常温下的溶解度约为36g/100g水进行计算，可得出要溶解10g食盐至少需要水约为28mL，水太少则不能溶解食盐，水太多则使过滤和蒸发过程太长。实验思考题 粗盐提纯过程中一共用了几次玻璃棒?分别各自的作用是什么? 一共用了三次玻璃棒。 分别的作用是： 溶解加速溶解 过滤引流 蒸发结晶均匀受热，防止溶液溅出实验思考题 蒸发到即将干时，为什么要停止加热或小火加热？ 用大火加热蒸发至干会使食盐颗粒飞溅出来。 为什么用少量蒸馏水洗净结晶物能除去少量的可溶性杂质？ 因

11、可溶性杂质量少，故能溶解，而食盐量大，只损失很少量。 食盐食盐氯碱工业氯碱工业 在U型管中加入饱和食盐水，插入碳棒作阳极(跟直流电源的正极相连)和铁棒作阴极(跟直流电源的负极相连)。同时在U型管的两边管中各滴入几滴酚酞试液。通直流电后观察两极上发生的现象和溶液颜色的变化。实验用品 U型管，电极（铁棒，碳棒，外接直流电源），饱和食盐水， KI淀粉试纸，酚酞试液阴极阴极( (铁铁):):与电源的与电源的负极负极相连相连阳极阳极( (炭炭):):与电源的与电源的正极正极相连相连阴极阴极产物产物:H2和和NaOH(无色酚酞变红无色酚酞变红)阳极阳极产物产物:Cl2(淀粉淀粉KI变蓝变蓝)此反应也是工业

12、制取氯气的反应方程式此反应也是工业制取氯气的反应方程式! !反应方程式反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2 通电通电电解饱和食盐水电解饱和食盐水阴极阴极现象现象: 有气泡，产生无色气体有气泡，产生无色气体 （验证：爆鸣实验）；（验证：爆鸣实验）； (阴极附近无色酚酞变红阴极附近无色酚酞变红)阳极阳极现象现象:有气泡，产生刺激性气体（黄绿色）；有气泡，产生刺激性气体（黄绿色）； (湿润淀粉湿润淀粉-KI试纸变蓝试纸变蓝)电解饱和食盐水的原理阳极（C）： 2Cl-2e Cl2(氧化反应）阴极（Fe）：2H+ 2e H2 (还原反应）通电后，Cl-和OH-向阳极移动，H+和Na

13、+向阴极移动。同时在阴极区生成氢氧化钠理论上，产生的氢气和氯气是一样多，但实际收集的气体是氢气多，主要是氯气能溶于水。电解原理阳极（与电源正极相连）： 失电子（氧化反应）阴离子失电子顺序： S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-阴极（与电源负极相连）： 得电子（还原反应）阳离子得电子顺序：K+Ca2+Na+.H+Cu2+Hg2+ 1HCl 空气空气1、实验目的：研究、实验目的：研究HCl的水溶性的水溶性2、实验现象与原理：、实验现象与原理： P增大增大 P 少量水溶解少量水溶解 大量大量HCl气体气体溶液慢慢溶液慢慢进入导管进入导管(1)更多水进入烧瓶，更多水进入烧瓶， 气体进一步溶解

14、气体进一步溶解形成持形成持续喷泉续喷泉(2)HClHClH2O盐酸溶液盐酸溶液喷泉为红色喷泉为红色(3)（2）形成喷泉实验的条件？）形成喷泉实验的条件？ 发生溶解发生溶解极易溶于水的气体极易溶于水的气体 （ HCl 、NH3）CO2 NaOH 溶液溶液发生反应：发生反应：SO2 NaOH 溶液溶液产生压力差产生压力差气体被溶液完全吸收气体被溶液完全吸收二、二、HCl的化学性质的化学性质 （Chemical property）稳定稳定 HCl分子的分子的形成形成 lH Cl 共价化合物共价化合物 （covalent compound）l1、盐酸的物理性质：、盐酸的物理性质：（1）纯净的盐酸为无色

15、，工业用盐酸略带黄色。）纯净的盐酸为无色，工业用盐酸略带黄色。（2）易挥发。）易挥发。l（3）常用的浓盐酸含氯化氢常用的浓盐酸含氯化氢37，密度为，密度为 1.19g/cm3。 物质的量浓度约为物质的量浓度约为12mol/LHCl H+ + Cl H+、Cl-、H2O、(OH-)H2O H+ + OH （1） 酸的通性（酸的通性（ H+ ）：）：a a、使紫色石蕊试液变红；、使紫色石蕊试液变红；b、酸酸+碱碱盐盐+水水 ：HCl+NaOH NaClH2 2Oc、酸酸+ +碱性氧化物碱性氧化物盐盐+ +水水: :2HCl2HClCuO CuClCuO CuCl2 2H H2 2O Old d、酸

16、、酸+ +活泼金属活泼金属盐盐+ +氢气：氢气：2HCl2HClZn ZnClZn ZnCl2 2H H2 2le e、酸、酸+ +盐盐新酸新酸+ +新盐：新盐：2HCl2HClCaCOCaCO3 3 CaCl CaCl2 2H H2 2O OCOCO2 2(2)氧化还原反应氧化还原反应 (redox reaction）a、弱氧化性（、弱氧化性（ H+ ）：）：2HCl2HClZn ZnClZn ZnCl2 2H H2 20+2+10氧化剂氧化剂oxidant还原剂还原剂reductantb、还原性（、还原性（ Cl-）：）：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O

17、0+2-1+4氧化剂氧化剂还原剂还原剂氯化氢氯化氢盐盐 酸酸状态颜色状态颜色无色气体（常温常压）无色气体（常温常压）无色液体无色液体组成组成微粒微粒纯净物纯净物HCl分子分子混合物混合物H+、Cl-、H2O、(OH-)蓝色石蕊试纸蓝色石蕊试纸 不变红（无不变红（无H+ ） 变红（变红（H+ ）与与Zn、Fe 常温不反应常温不反应反应生成氢气反应生成氢气与与AgNO3固体固体 不反应（无不反应（无Cl- ） 反应生成白色沉淀反应生成白色沉淀与与AgNO3溶液溶液 反应生成白色沉淀反应生成白色沉淀 反应生成白色沉淀反应生成白色沉淀联系联系氯化氢氯化氢盐酸盐酸溶于水溶于水挥发挥发HClHCll3、盐酸的工业制法、盐酸的工业制法： ( preparation of hydrochloric acid in the industry ）l合成氯化氢