以食盐为原料的化工产品概述

第三章开发海水中的卤素资源

3.1以食盐为原料的化工产品海洋中的化学资源元素浓度mg/LLi0.17B4.6Na10770Mg1290S885Cl19350K380Ca400元素浓度mg/LCo0.0005Ni0.002Br67Rb0.12Sr8Mo0.01Ag0.00004Cd0.00011元素浓度mg/LI0.06Cs0.0005Ba0.03Au0.000004Hg0.00003U0.003

卤素在海水中以什么形态存在？含量有什么特点？如何从海水中提取卤素资源？

海洋中含量最丰富、最容易获得的物质是什么？

思考：

1.以离子形式存在2.总量大3.浓度小——需富集（浓缩、萃取、吸附）海水中化学元素的分布特点古代晒盐法

海水晒盐

《说文解字》中记载：“古宿沙初作，煮海为盐”把海水引入盐田，利用日光、风力蒸发浓缩海水使其饱和并结晶出来。锅煮法盐田法为什么不把海水蒸干？现代晒盐法若把海水蒸干，海水中的成分几乎都被析出，结果会使食盐中杂质的种类及含量增加。在海水晒盐的过程中，要测定海水的波美度，其目的是什么？晒盐中，卤水的密度应控制在什么范围内？粗盐中还含有哪些主要杂质？思考与讨论：密度控制法波美度：表示溶液浓度的一种方法。把波美比重计浸入所测溶液中，得到的度数就叫波美度。现在对不同溶液的波美表都是专用的，如酒精波美表、盐水波美表，这种波美表上面，有测定溶液波美度对应的该种类溶液的浓度，可以直接读数，不用查表了。

海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量（单位:g/L）海水浓度（g/ml）CaSO4NaClMgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.020.041.311.400.540.030.06晒盐时，卤水的密度应控制在1.21g/mL～1.26g/mL的范围，此时食盐析出的量多，且所含杂质的量少。粗盐中主要含有CaSO4、MgCl2、MgSO4及泥沙等杂质。

海水晒盐海水1.026g/mL粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦卤1.22～1.26g/mL晒精盐精制

食用氯碱工业苦卤：咸水(海水、盐湖水)经蒸发浓缩析出食盐(氯化钠)后所得的母液，味苦涩。主要含有氯化钾、氯化镁、硫酸镁和溴等。粗盐的提纯粗盐提纯的方法：将含有的杂质转化为沉淀过滤出去，然后蒸发结晶。粗盐提纯的步骤：

称量→溶解→过滤→结晶→洗涤

⑴加入试剂除去可溶性杂质：除去粗盐中的MgCl2、MgSO4、CaSO4，应选用什么试剂？Ca2＋---Na2CO3Mg2＋---NaOHSO42―---BaCl2否。除杂时不应引入新的杂质。除杂原则：1.不引入新杂质;2.加入试剂必须适当过量;3.新引入的杂质必须通过后面所加试剂加以除去。除去Ca2＋能否用K2CO3？为什么？思考与讨论：加入入NaCO3、NaOH、、BaCl2顺序序如如何何？？如何何除除去去由由于于加加入入过过量量的的Na2CO3、NaOH所引入入的的过过量量CO32――和OH―呢？？加入入盐盐酸酸。。①BaCl2→SO42-，②NaOH→Mg2+，③Na2CO3→Ca2+和过量的Ba2＋除除除思考考与与讨讨论论：：调节节溶溶液液的的pH值值，，来来控控制制所所加加入入盐盐酸酸的的用用量量。。加入入盐盐酸酸在在过过滤滤前前，，还还是是在在过过滤滤后后进进行行？？为为什什么么？？过滤滤后后进进行行。。如何何控控制制所所加加入入盐盐酸酸的的用用量量？？⑵过过滤滤除除去去沉沉淀淀过滤滤操操作作中中应应注注意意什什么么？？“一一贴贴”：滤滤纸纸紧紧贴贴漏漏斗斗的的内内壁壁，，中中间间不不留留有有气气泡泡。。“二低低”：滤纸纸低低于于漏漏斗斗边边缘缘；；漏漏斗斗内内液液面面低低于于滤滤纸边边缘缘；；“三靠靠”：倾倒倒液液体体时时,烧烧杯杯尖尖口口要要紧紧靠靠玻璃璃棒棒；；玻玻璃璃棒棒的的末末端端轻轻靠靠在三三层层滤滤纸纸的的一一边边；；漏漏斗斗尖尖嘴紧紧靠靠烧烧杯杯内内壁壁。。操作作动动作作要要慢慢，，滤滤液液若若浑浑浊浊应应再再过过滤滤一一次次注意意：：⑶蒸蒸发发结结晶晶蒸发发结结晶晶时时需需注注意意什什么么？？⑷取下未冷却的蒸发皿时，要放在石棉网上；⑴蒸发皿中的液体不能超过容积的2/3；⑵加热时，用玻璃棒不断搅拌；⑶接近蒸干时，利用余热加热；思考考：：蒸发发后后得得到到的的白白色色晶晶体体是是纯纯的的氯氯化化钠钠吗吗？？如如果果不不是是纯纯净净的的氯氯化化钠钠可可能能还还有有什什么么杂杂质质？？不是。。还含含有CaCl2、MgCl2、可溶性性硫酸酸盐等等。如何除除去CaCl2、MgCl2等可溶溶性杂质？？(4)用少少量的的蒸馏馏水进进行洗洗涤。。思考：：粗盐的的提纯纯过程程中玻玻璃棒棒的作作用是是什么么？（1））搅拌拌，加加速溶溶解；；（2））引流流，防防止液液体溅溅出；；（3））搅拌拌，使使液体体受热热均匀匀，防防止飞飞溅；；（4））转移移晶体体。思考：：如何除除去粗粗盐溶溶液中中的Ca2＋、Mg2＋、SO42―？写出出操作作步骤骤和各各步反反应化化学方方程式式。⑴加入入稍过过量BaCl2溶液；；⑵加入入稍过过量NaOH溶溶液；；⑶加入入稍过过量Na2CO3；⑷过滤滤；⑸加入入适量量盐酸酸。练习习Na2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2NaClMgCl2+2NaOH→→Mg(OH)2↓+2NaClNa2CO3+BaCl2→BaCO3↓+2NaClCaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaClNaOH+HCl→→NaCl+H2ONa2CO3+2HCl→→2NaCl+H2O+CO2↑海水晒晒盐海水1.026g/mL粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦卤1.22～1.26g/mL晒精盐精制

食用氯碱工业电解饱饱和食食盐水水实验现象：①阴极附近溶液先变红；②阳极产生的气体能使碘化钾淀粉溶液变蓝；③将阴极产生的气体收集，可进行爆鸣实验。二、中中国现现代化化工之之母———氯氯碱工工业2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑通电阴极：2H++2e→H2阳极：Cl--2e→Cl2电解饱饱和食食盐水水反应应原理理阴极（（接电电源负负极））：阳极（（接电电源正正极））：2H++2e-→H2↑2Cl--2e-→Cl2↑2H2O+2NaCl→H2↑

+Cl2↑

+2NaOH通电实验电极反反应：阴极阳阳极极阴阴极极区酚酞变变红湿润的的碘化化钾淀淀粉试试纸变变蓝Cl2+2KI→→I2+2KCl碘遇淀淀粉变变蓝吴蕴初初，化工工专家家，著著名的的化工工实业业家，，我国国氯碱碱工业业的创创始人人。二二三十十年代代，他他研究究成功功廉价价生产产味精精的方方法，，在我我国创创办了了第一一个味味精厂厂、氯氯碱厂厂、耐耐酸陶陶器厂厂和生生产合合成氨氨与硝硝酸的的工厂厂。他他大力力支持持学会会活动动，资资助清清寒优优秀学学生上上大学学培养养成高高级科科技人人才。。他为为我国国化学学工业业的兴兴起和和发展展作出出了卓卓越的的贡献献。氯化氢氢(HCl)物理性性质①无色有刺激性气味的气体；密度比空气大；思考：喷泉实验原理是什么？喷泉实验说明氯化氢具有怎样的性质？②极易溶于水。化学性性质酸性气气体，，能使使湿润的蓝色色石蕊蕊试纸纸变红红。哪些常常见的的气体体和液液体的的组合合可以以形成成喷泉泉实验验？怎样才才能形形成喷喷泉？？形成压压强差差实验成成败的的关键键是什什么？？装置气气密性性要好好；烧瓶要要干燥燥；气体纯纯度高高。易溶于于水的的气体体和水水：HCl、NH3、NO2和O2；气体与与液体体发生生反应应：CO2、Cl2、H2S、SO2和NaOH溶液液。

C＝=0.045mol/L

VV/22.4（1）液液体充入入后，所所得盐酸酸溶液的物物质的量量浓度是是多少？？（标况况下）

C＝=0.045mol/L

V’

V’/22.4思考1.工业业制氯化化氢（HCl））原理：：①氯气气有毒,被过量量的氢气气所包围围，使氯氯气得到到充分反反应，防防止了对对空气的的污染;②制取取氯气的的成本较较昂贵，，不宜浪浪费。重要的化化工基本本原料———盐盐酸和和烧碱氯气在过量的氢氢气中燃烧生生成氯化化氢气体体，氯化化氢气体体冷却后后被水吸吸收即得得盐酸。。一、盐酸酸和烧碱碱AB思考：①如何验证氯化氢已收集满？

②尾气如何吸收？将装置A改成B，是否可行？2.实验验室制氯氯化氢（（HCl）：反应原理：NaCl＋H2SO4（浓）→NaHSO4＋HCl↑微热2NaCl＋H2SO4（浓）→Na2SO4＋2HCl↑强热湿润的蓝蓝（紫））色石蕊蕊试纸变变红HCl+NH3→NH4Cl（（白烟））倒吸吸收不完全HCl水防倒吸下列哪些些装置可可以防倒倒吸？ABCD3.盐酸酸①浓盐酸酸是无色色、极易易挥发的的液体。。工业上上用的盐盐酸常因因含有杂杂质（主主要是铁的化合合物）而显黄黄色。②常见的浓浓盐酸含含氯化氢氢36-38%，密度度为1.19g/cm3。③浓盐酸酸具有极极强的挥挥发性，，因此盛盛有浓盐盐酸的容容器打开开后能在上方方看见酸酸雾。物理性质质①是一元元强酸，，具有酸酸的通性性。HCl→→H+＋Cl—化学性质质电离方程程式Ⅰ、表示示酸、碱碱、盐在在溶液中中或熔融融状态下下电离成成自由移移动的离离子的式式子。Ⅱ、书写写电离方方程式应应注意的的原则：：a.原子子个数守守恒；b.阴阳阳离子所所带的电电荷总数数相等。。练习：写写出下列列物质的的电离方方程式：：NaCl、H2SO4、KMnO4、K2S、KOH、NH4NO3酸的通性性：（1）使酸碱指指示剂变变色(非氧化化性酸)：紫（兰兰）色石石蕊试液液遇酸溶液液变红色色；（2）呈酸性（PH值值<7））（3）跟金属活活动性顺顺序表（（H）前前的活泼泼金属的的单质起起置换反应(非氧化化性酸)Cs（铯铯）K（（钾）Ca（钙钙）Na（钠））Mg（（镁）Al（铝铝）Zn（锌））Fe（（铁）Sn（锡锡）Pb（铅））(H)Cu（铜铜）Hg（汞汞）Ag（银银）Pt（铂））Au（（金）（4）跟碱性氧氧化物和和某些金金属氧化化物反应应酸+碱碱性（（金属））氧化物物→盐+水例：3H2SO4+Fe2O3→Fe2(SO4)3+3H2O（5）跟碱起中中和反应应酸+碱→→盐+水水例：2HCl+Cu(OH)2→CuCl2+2H2O（6）与某些盐盐反应生生成酸和和新盐。。盐+酸→新盐+新新酸，要要依照复分解解的条件件来判断断是否会会发生反反应例：BaCl2+H2SO4→BaSO4↓+2HCl盐酸的化学学性质HClH++Cl－盐酸溶液中中的微粒：：H+、Cl-、H2O、(OH-)H2OH++OH－盐酸溶液中中存在哪些些微粒？Cl－的检验：取样，在试试管中滴加加硝酸银溶溶液，出现现白色沉淀淀，再加稀稀硝酸沉淀淀不溶解(Ag2CO3溶于酸，可可排除了CO32-的干扰）。。AgNO3+HCl→AgCl↓↓（白色））+HNO32Ag++CO32-→Ag2CO3↓(浅黄色色)Ag2CO3+2HNO3→2AgNO3+H2O+CO2↑氯化氢和盐盐酸的区别别性质组成成分盐酸HCl①物理性质：无色溶液液，能与水水互溶，浓浓盐酸易挥挥发②化学性质：有酸的通通性①物理性质：无色有刺刺激性气味味气体，极极易溶于水水形成盐酸酸②化学性质：较稳定，，无酸的通通性H+、Cl－、H2O，OH－HCl分子子4.氢氧氧化钠①俗称：烧烧碱、火碱碱、苛性钠钠——具有极极强的腐蚀蚀性事故处理：：先用水清洗洗，再用2％的硼酸酸洗涤。②白色固体体，极易溶溶于水；③易潮解——可用用做干燥剂剂中性气体：H2、O2等碱性气体：NH3④具有碱的的通性⑤玻璃瓶盛装装氢氧化钠钠时，应用用橡胶塞NaOH→→Na+＋OHˉ练习：写出下列反反应的化学学方程式⑴氢氧化钠钠溶液和醋醋酸反应⑵氢氧化化钠溶液和和硫酸铜溶溶液反应⑤氢氧化钠钠的用途重要的化工工原料。在在纺织、印印染、造纸纸、石油精精练等均有有广泛应用用。SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O碱的通性：：（1）呈碱性（水水溶液)pH>7能使紫色石石蕊试液变变蓝；能使使无色的酚酚酞试剂变变红。（2）与酸性氧化化物反应碱+酸性性氧化物→盐+水水例：①Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O②2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O（3）碱与酸发生生中和反应应例①2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O②Ca(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O（4）碱+盐→新盐+新新碱如Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH思考：电解制得的的溶液里除除了氢氧化化钠以外还还有什么？？如何来进进一步提纯纯氢氧化钠钠？/39.8100℃174.037.360℃109.036.020℃/35.70℃S（NaOH）（g/100g水）S（NaCl）（g/100g水）不同温度下NaCl和NaOH的溶解度上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽实验室制气气体的一般般设备：发生装置净化装置收集装置尾气处理装置A、“固+固””加热型B、“固+液””不加热型型C、“固（（液）+液液”加热型型反应物状态反应原理制CO2制O2固＋固固＋液2KClO3→2KCl＋3O2↑CaCO3＋2HCl→CaCl2＋CO2↑＋H2O不加热反应条件加热加热制HClNaCl＋H2SO4(浓)→NaHSO4＋HCl↑微热固＋液MnO2△注意事项：：（1）试管口应略略向下倾斜斜（2）试管夹夹在在试管的中中上部（3）药品应平铺铺于试管底底部（4）导管不宜伸伸入试管过过长（5）实验开始时时先检验装装置的气密密性（6）加热时，先先预热且应应用外焰加加热A、“固+固””加热型试管

导管酒精灯

铁架台启普发生器简易装置注意事项：(1)启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2(2)简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应(3)操作时应注意：a.检验装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下B、“固+液”不加加热型注意事项：：（1）检验装置的的气密性（2）加热时要预预热，受热热均匀（3）加热易暴沸沸的混合物物时要加碎石，防暴沸C、固+液加热热液体--分液漏斗固体--圆底烧瓶

石棉网部分试剂的的市场价格格:元元/吨试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格5238.002305.001200.00700.00从海水中提提取镁氧化镁和氯氯化镁的熔熔点比较氧化镁（MgO））：2825℃氯化镁（MgCl2）：714℃CaCO3CaO+CO2CaO+H2O→Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl→MgCl2+2H2O

MgCl2Mg+Cl2通电煅烧1、电解氯氯化镁得到到镁的原理理是什么？？用氯化镁镁溶液电解解可以吗？？电解生成成的氯气如如何处置？？2、如何得得到氯化镁镁固体？3、电解槽槽在什么环环境中进行行电解？能能否在空气气中？4、你觉得得海水提镁镁的厂址应应选在什么么地方？气体净化装装置的设计计原则：根根据净化药药品的状态态和净化条条件二、净化装装置洗气瓶进气管应““长进短出”干燥管应大口方向进气，小口方向出气液体试剂固体试剂固体试剂需需加热cd酸、碱性据气体