内容正文:
3.3 第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴
【学习目标】
1.通过粗盐提纯的探究实验,了解实验探究过程的一般方法,形成化学实验操作的基本技能,知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
2.了解从海水中提取溴单质的基本原理和工业流程,知道溴单质及含溴化合物在生产和生活中的重要应用。
3.初步了解海洋化学资源的分布,认识到海水是人类宝贵的自然资源,培养与大自然友好相处的情感。认识化学科学在开发利用自然资源、制备新物质等方面发挥的作用。
【合作探究】
【学习情境】
海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解于水中的多种化学元素和气体。海水中含有各种盐类,海水中各盐成分的质量分数分布如图,其中90%左右是氯化钠。溴是海洋元素,地球上99%的溴分布在海水中,以溴为原料可以获取我们需要的很多产品(如图),怎样从海水中提取溴呢?
任务1 粗盐提纯
【新知生成】
1.粗盐中含有一些可溶性杂质( 、 、 )和难溶性杂质,后者可通过溶解、 除去。
2.除杂路线
a. 。
b. 。
c. 。
【答案】CaCl2 MgCl2 Na2SO4 过滤 过量BaCl2→过量Na2CO3→过量NaOH适量HCl 过量BaCl2→过量NaOH→过量Na2CO3适量HCl 过量NaOH→过量BaCl2→过量Na2CO3适量HCl
【核心突破】
典例1 某化工厂利用电解饱和食盐水的方法制取氯气和烧碱,为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量的NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量Na2CO3溶液;⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )。
A.⑤②①④③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.①④②⑤③
【答案】C
归纳总结
1.除粗盐中可溶性杂质的关键
(1)Na2CO3一定要在BaCl2之后加入(除过量Ba2+)。
(2)稀盐酸一定要最后加入(除过量OH-、C),且要适量。
2.除杂的基本原则
不增:不引入新的杂质;不减:不消耗被提纯的物质;易分:杂质转化为沉淀、气体等,易分离出去;易复原:被提纯的物质易复原。
训练1 通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除含NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是( )。
A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B.第⑤步操作是过滤
C.第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为:NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
D.除去MgCl2的化学方程式为MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl
【答案】C
【解析】加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,除钙离子加入过量碳酸钠,将其转化为沉淀,但是加入碳酸钠这一操作要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,再进行过滤,最后再加入适量盐酸除去剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,C项错误。
任务2 从海水中提取溴
【新知生成】
1.世界上99%的溴都蕴藏于 中,将氯气通入提取食盐后的母液: (离子方程式),可以将溴离子转化为溴单质。
2.液溴易挥发,可以通过鼓入 ,实现与母液的分离,得到粗溴。
3.AgBr可用作胶片上的 。
【答案】大海(海水) Cl2+2Br-Br2+2Cl- 热空气 感光剂
【核心突破】
典例2 空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一,其工艺流程如图所示。
(1)用硫酸酸化的目的是什么?
(2)通入热空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,是利用了溴的什么性质?
(3)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”?
(4)写出SO2吸收过程中发生反应的化学方程式。
(5)怎样从溴的四氯化碳溶液中提取溴?
【答案】(1)抑制氯气、溴单质与水的反应 (2)溴的沸点低,易挥发 (3)氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,耗时耗能,成本高,“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是Br2的浓缩过程 (4)Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4 (5)蒸馏
归纳总结
从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其流程一般为:
训练2 海水中溴元素以B