内容正文:
2.1 海水中的氯
第1课时 粗盐提纯 电解饱和食盐水
第二章 海洋中的卤素资源
授课人:
学习要点
一、
用化学沉淀法进行粗盐提纯
二、
电解饱和食盐水的简单原理
三、
课堂导入
地球表面海洋面积占到71%,海洋是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库。其中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。
你知道海洋中有哪些资源吗?
一、课堂导入
知识梳理
结论:海中含有的盐主要是
________________
海水中水的储量约为1.3×1018 t,约占地球上总水量的97%。海水水资源的利用,主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
海水中的物质
含量最多的非金属离子
含量前两位的金属离子
NaCl、MgCl2
二、知识梳理
海水制盐
目前,从海水中提取食盐的方法主要为“盐田法”(也称“太阳能蒸发法”),这是一种古老而至今仍广泛沿用的方法。
盐田
二、知识梳理
海水制盐
盐田法提取食盐的过程
先将海水(或海边地下卤水)引入蒸发池,经日晒蒸发水分到一定程度时,导入结晶池,再晒就会逐渐析出食盐来。这时得到的晶体就是我们常见的“粗盐”。剩余的液体称为母液(也称“苦卤”) 。
“盐田法”提取食盐的工艺流程
海水
蒸发池
结晶池
粗盐
母液
二、知识梳理
粗盐中常含有少量泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42― ,粗盐中的难溶性杂质可以通过过滤除去,而Ca2+、Mg2+、SO42―等可溶性杂质,可通过加入某些化学物质使其生成沉淀后再过滤除去。除去杂质后的氯化钠纯度较高,常称为精盐。
实验方案:
(1)Ca2+、Mg2+、SO42―杂质离子,均可用 法除去
沉淀
(2)除杂试剂(适当过量)
Ca2+
CaCO3沉淀
Mg2+
Mg(OH)2沉淀
SO42―
BaSO4沉淀
粗盐提纯
二、知识梳理
粗食盐水
Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+
杂质离子
要保留的离子
Na+、Cl-
Mg2+
SO42-
Ca2+
过量
NaOH溶液
Mg(OH)2↓
过量
BaCl2溶液
BaSO4↓
过量
Na2CO3溶液
CaCO3↓
过滤
先
后
CO32-、OH-
稀盐酸
粗盐提纯
二、知识梳理
在实际操作中,还要考虑所加试剂的先后顺序,试剂用量,以及试剂过量后如何处理等,你设计的除去离子的方法中有没有引入其他离子。想一想用什么方法把它们除去?
为了使杂质离子沉淀完全,所加试剂必须过量,如先
加入过量的氯化钡溶液,除去硫酸根离子,
再加入过量碳酸钠溶液,除去钙离子和过量的钡离子,
再加入过量的氢氧化钠溶液,除去镁离子,
过滤之后,再向滤液中加入盐酸,除去过量的氢氧根和碳酸根,过量的盐酸可以加热使其挥发去除。
注意,碳酸钠溶液一定在氯化钡溶液之后添加,目的是能除去过量的钡离子。
粗盐提纯
二、知识梳理
例题:粗盐中含有泥沙和硫酸盐、氯化钙、氯化镁等可溶性杂质,请加入有关试剂进行精制
(1)通过 ,除去不溶性泥沙;
(2)滴加 试剂;
(3)滴加 试剂;
(4)滴加 试剂;
(5)过滤;
(6)滴加 试剂至溶液pH=7;
若先进行第(6)步,再进行第(5)步,将对实验结果产生影响,原因是?
会使碳酸钙、碳酸钡等沉淀溶于盐酸 。
过滤
氯化钡
碳酸钠
氢氧化钠
盐酸
二、知识梳理
阳极反应:
2Cl--2e-===Cl2↑
阴极反应:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
总反应化学方程式:
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
电解
2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
电解
在如图 所示装置中注入饱和食盐水,并在两边各滴入几滴酚酞试液。以两个石墨棒作电极,分别与电源的正、负极相连。U 形管的阳极(与电源正极相连)处支管用三通阀分别连接针筒和导气管,导气管出口没入淀粉碘化钾溶液;U 形管的阴极(与电源负极相连)处支管与针头相连。接通电源后,观察实验现象。
用电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱,并以它们为原料生产一系列含氯、含钠化工产品的工业称为氯碱工业。
电解饱和食盐水
二、知识梳理
13
-
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
阳离子交换膜
阳 极
惰性电极
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
阳离子交换膜: