内容正文:
第二节 海水“晒盐”
01.海水“晒盐”的过程
03.粗盐的提纯
02.海水“晒盐”的原理
目录
海水“晒盐”的过程
第一部分
海水晒盐—“盐田法”
“盐田法”,也称“太阳能蒸发法”。
盐田通常分为两部分:蒸发池和结晶池。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,再导入结晶池,继续日晒,海水就会成为食盐的饱和溶液,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”),可从中提取多种化工原料。
海水
蒸发池
结晶池
母液
粗盐
饱和溶液:
不饱和溶液:
在一定温度下,一定量的溶剂里,不能再继续溶解某种溶质的溶液,就是该溶质的饱和溶液。
在一定温度下,一定量的溶剂里,能再继续溶解某种溶质的溶液,就是该溶质的不饱和溶液。
常温下,取少许不饱和氯化钠溶液滴在洁净的玻璃片上。用吹风机向玻璃片上的溶液吹热风,观察现象。
【思考】
1. 上述过程中,氯化钠溶液从不饱和变为饱和的途径是什么?你根据什么现象判断溶液已经变饱和了?
2. 你认为哪些自然条件有利于海水“晒盐”?
现象:玻璃片上有白色固体出现
光照充足,气候温和,风力较大,湿度低,地势平坦,雨量少等
蒸发溶剂;有少量氯化钠晶体析出时,溶液已经变为饱和溶液。
加快水分蒸发
饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
不饱和
溶液
①增加溶质
③降低温度(大多数)
②蒸发溶剂
①增加溶剂
②升高温度(大多数)
饱和
溶液
③减少溶质
不饱和溶液蒸发溶剂会变成饱和溶液,如果对饱和溶液再蒸发溶剂,又会有什么现象呢?如果对饱和溶液降低温度,又会有什么现象呢?
结晶:
固体物质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程
晶体:具有规则几何外形的固体。
结晶的方法:
蒸发结晶
海水晒盐采用的就是蒸发结晶的方法
像海水“晒盐”这样,经日晒、风吹等,使溶剂不断减少,溶质的质量分数逐渐增大,直至形成饱和溶液,继而析出晶体的过程,便是蒸发结晶。蒸发结晶也是物质结晶的途径之一。
海盐是人类最早从海洋中获取的盐类物质之一。
我国劳动人民在五千年以前就已经能够从海水中提取海盐。我国海盐年产量超过 3 000 万吨,居世界第一位。较大的盐场有河北的长芦盐场、山东的莱州湾盐场等。我国的海盐大部分用于工业生产,只有一小部分用于精制食用盐。
在天气炎热干燥的地区,由于长期的水分蒸发,往往会形成一些盐井、盐湖和盐池等。
海水“晒盐”的原理
第二部分
将海水蒸发到一定程度时能够析出食盐,说明食盐在水中的溶解是有限度的。许多物质在水中的溶解都是有限度的。一定温度下,一定量的水中所能溶解的物质的最大质量就是形成它的饱和溶液时所能溶解的质量。
由此,我们规定在一定温度下,某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,称为该物质的溶解度。如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指物质在水中的溶解度。
溶解度
1、100g水里最多溶解36g氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是36g 。
2、在10℃时,烧杯内水中最多溶有140 g硝酸铵,所以硝酸铵的溶解度是140g。
3、在60℃,100g水中溶有75 g 硝酸钾,所以60 ℃ 时硝酸钾的溶解度为75 g。
4、60 ℃ ,100g水中最多溶解124 g 硝酸钠,所以60 ℃ 时硝酸钠的溶解度为124。
T 100g 饱和 m
T
100g
饱和(最多)
m(单位g)
1、不能影响固体物质溶解度大小的因素是( )
A.温度高低 B.溶质种类 C.溶剂种类 D. 溶质、溶剂的质量
2、20℃时:A的溶解度为15g,1gB溶解在10g水里成为饱和溶液,50gC的饱和溶液中含10gC。则20℃时,A、B、 C三种物质的溶解度大小顺序为( )
3、已知10℃时硝酸钾的溶解度是20g。现有10℃时硝酸钾的饱和溶液60g,则其溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数分别是多少?
D
C>A>B
m质=10g
m剂=50g
ω=16.7%
气体的溶解度
在一定压强下:温度越高,气体的溶解度越 ,
在一定温度下:压强越大气体的溶解度越大 。
小
大
练:增大二氧化碳在水中的溶解度的方法( )
A. 升温增压; B. 升温减压;
C. 降温增压; D. 降温减压。
C
溶解度曲线
同一种物质在水中的溶解度随温度变化而变化,
这种变化关系可以用物质的溶解度曲线来表示。
三种典型物质的溶解度曲线
根据溶解度曲线,我们可以查出某物质在不同温度时的溶解度,可以比较不同物质在同一温度时溶解度的大小,可以看出不同物质的溶解度随温度变化的规律,等等。
大多数物质
少数物质
极少数物质
结晶:
固体物质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程
像海水“晒盐”这样,经日晒、风吹等,使溶剂不断减少,溶质的质量分数逐渐增大,直至形成饱和溶液,继而析出晶体的过程,便是蒸发结晶。
蒸发结晶法:(蒸发溶剂法)
使溶解度随温度升高而变化不明显的
物质从溶液中结晶析出,例如:NaCl
结晶:
固体物质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程
降温结晶:(冷却热饱和溶液)
使溶解度随温度升高显著增大的物质
从溶液中结晶析出,例如:KNO3
1、可以证明烧杯中的溶液是硝酸钾饱和溶液的方法是( )
A.蒸发1g水,有少量固体析出 B.降低温度,有少量固体析出
C.加入少量硝酸钾固体,固体不再溶解 D.升高温度,没有固体析出
2、右图是a、b、c三种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A.a的溶解度大于b的溶解度
B.c一定是熟石灰的溶解度曲线
C.P点表示在t1℃,a、c两物质的
饱和溶液溶质质量分数相同
D.三种物质的饱和溶液分别从t2℃
降至t1℃,a、b析出的晶体质量相等
C
C
温度
一定温度下,任何质量的饱和溶液,其溶质与溶剂质量比恒定。
t1℃时,丙的溶解度为50g,即m丙:m水=50g:100g=1:2,
当m丙+m水=75g时,计算可得,m丙=25g,m水=50g。
饱和溶液
B
某温度下,饱和溶液溶质质量分数=Sg/Sg+100g ×100%
t1℃时,S丙50g,ω丙=33.3%,m液=75g,m质=75g×33.3%=25g
20%
×
×
×
结晶:
甲:
乙:
丙:
陡升型降温结晶;
缓升型蒸发结晶;
下降型升温结晶;
某温度下,饱和溶液溶质质量分数=Sg/Sg+100g ×100%
S相同
D
√
√
√
t3 t1℃时,丙仍为不饱和溶液,则溶质质量分数不变,t1℃时的溶质质量分数与t3℃时的溶质质量分数相同,据图可知ω乙>ω丙>ω甲
某温度下,饱和溶液溶质质量分数=Sg/Sg+100g ×100%
t3 t1℃时,甲、乙降温结晶,析出晶体,溶质质量减少,但仍为饱和溶液,且t1℃时,S乙>S甲,所以溶质质量分数乙>甲;
t3 t1℃时,甲、乙降温结晶,析出晶体,析出晶体的质量甲>乙,则剩余溶质的质量乙>甲。
t3 t1℃时,甲降温结晶,析出晶体,溶质质量减少,所以溶液质量也减少,丙始终为不饱和溶液,因此,丙的溶液质量不变,所以溶液质量丙>甲
D
×
×
×
乙>甲>丙
粗盐的提纯
第三部分
可溶性杂质
不溶性杂质
氯化镁、硫酸钠、氯化钙等
粗盐的提纯过程:先将粗盐晶体溶解在水中,经过滤后将粗盐中的难溶性杂质除去,再通过蒸发结晶得到比较纯净的食盐晶体。这样得到的食盐晶体中仍含有较多的可溶性杂质,可利用化学方法将它们除去。
溶解
过滤
蒸发结晶
化学除杂
过滤
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁
二低:
①滤纸边缘要低于漏斗边缘;
②漏斗里的液面应低于滤纸的边缘。
三靠:
①过滤时玻璃棒要靠在有三层滤纸的一边;
②烧杯口要紧靠玻璃棒中下部;
③漏斗的下端要紧靠在烧杯内壁,防止液滴飞溅。
①溶解:目的--使盐溶于水,玻璃棒--加速溶解
②过滤:目的--除去水中泥沙等不溶性物质,玻璃棒--引流
③蒸发:目的--使盐从水中析出来,玻璃棒--均匀受热
除去难溶性杂质后的食盐水中还含有SO42-、 Ca2+和Mg2+等杂质离子
怎样去除这些杂质离子呢?
OH- Cl- SO42- CO32-
H+ 溶 溶 溶
Na+ 溶 溶 溶 溶
Ca2+ 微 溶 微 不
Ba2+ 溶 溶 不 不
Mg2+ 不 溶 溶 微
选择试剂时应注意的问题:
不能引入新的杂质
为了将杂质除尽,
所加试剂应该过量
过量的试剂在后续实验中
必须除去
一般将杂质离子转换为
沉淀、气体或水而除去
1
2
3
4
Na2SO4+BaCl2 2NaCl+BaSO4↓
引入了新的离子:Ba2+
MgCl2+2NaOH 2NaCl+Mg(OH)2↓
引入了新的离子:OH-
SO42-、 Ca2+、Mg2+
① 除SO42-
② 除Mg2+
③ 除Ba2+ 、Ca2+
CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3↓
BaCl2+Na2CO3 2NaCl+BaCO3↓
过量BaCl2
过量NaOH
过量Na2CO3
引入了新的离子:CO32-
√
④ 除OH-、CO32-
适量HCl,调PH=7
Na2CO3 +2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
NaOH +HCl NaCl+H2O
过
滤
杂质离子:
我们所选用的除杂试剂的加入顺序可以变动吗?
Na2CO3 要除去Ca2+和Ba2+,所以Na2CO3要在BaCl2之后加入,盐酸要除去OH-和CO32-,应在过滤沉淀后加入。所以除杂试剂的加入顺序可以是
BaCl2、NaOH、Na2CO3
NaOH、BaCl2、Na2CO3
BaCl2、Na2CO3、NaOH
HCl
注意
☆先加BaCl2溶液,后加Na2CO3溶液;
☆稀盐酸过滤后加入。
D
总结:可溶性杂质的去除
(2)方法:加入化学试剂,让杂质离子转化成气体、沉淀或水除去。
(3)需考虑的因素:a.加入合适的试剂;
b.试剂的用量;
c.加入试剂的先后顺序;
d.过量试剂的处理等问题。
(1)原则:除去杂质的同时不引入新的杂质。
物质提纯
一般思路
纯净物
混合物
物理方法
过滤、蒸发、蒸馏
化学方法
沉淀转移、气体、水
食盐的用途
人体进行新陈代谢的必需品
重要的调味品和食品添加剂
制造烧碱、氯气、盐酸和纯碱等的基本原料
制造化学肥料、塑料、合成橡胶和染料等
人类提取海水中的化学元素,来制备有多种用途的物质。例如,广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁,就是利用从海水中提取的镁盐制取的。通常将石灰乳加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再与盐酸反应生成氯化镁,电解熔融状态的氯化镁,就能制得金属镁。
海水提镁
MgCl2
Mg(OH)2
Ca(OH)2
HCl
MgCl2
Mg
MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2 === Mg+Cl2↑
通电
思考:
1.海水提镁的过程中,为什么要将苦卤中的氯化镁先转化为氢氧化镁,再将氢氧化镁重新转化为氯化镁?
2.海水中的含盐量虽远超陆地,但是分布非常分散,需要通过物理或化学方法进行“富集”才能提炼使用。想一想本单元你学习了哪些富集方法。
将MgCl2富集起来,除去其它杂质
化学沉淀法、蒸发法
液态物质的除杂的例子
(1)NaCl溶液(Na2CO3):
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl +H2O+CO2↑
(2)NaCl溶液(Na2SO4):
Na2SO4 + BaCl2=2NaCl +BaSO4↓
(3)NaCl溶液(NaOH):
NaOH + HCl=NaCl +H2O
(4)NaCl溶液(CuSO4):
CuSO4 + Ba(OH)2=BaSO4 ↓+Cu(OH)2↓
加入足量的盐酸,蒸发。
加入适量的BaCl2溶液,再过滤。
加入足量的稀盐酸,再蒸发。
加入适量的氢氧化钡溶液,过滤。
(5)NaN03溶液(NaCl):
NaCl + AgNO3=NaNO3+AgCl↓
(6)FeSO4溶液(CuSO4):
Fe + CuSO4=FeSO4+Cu
(7)CaCl2溶液(HCl):
2HCl + CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
(8)KCl溶液(K2CO3):
K2CO3 + CaCl2=2KCl+CaCO3↓
加入适量的硝酸银溶液,再过滤。
加入足量的铁粉,再过滤。
加入碳酸钙粉末充分反应后,过滤。
加入适量的CaCl2溶液充分反应后再过滤
(9)NaOH溶液(Na2CO3):
Na2CO3 + Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
(10)NaOH溶液【Ca(OH)2】:
Na2CO3 + Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
(11)NaCl溶液(KNO3):
(12)KNO3溶液(NaCl):
加入适量的石灰水充分反应,再过滤。
加入适量的Na2CO3溶液再过滤。
蒸发结晶
冷却热的饱和溶液。又称降温结晶
Lavf52.39.0
3.为了除去粗盐中的泥沙、Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)等杂质,将粗盐溶于水,然后进行下列五步操作:①过滤;②加过量的氢氧化钠溶液;③加适量盐酸;④加过量的碳酸钠溶液;⑤加过量的氯化钡溶液。正确的操作顺序是 ( )
A.①⑤②④③ B.②④⑤①③
C.④⑤②①③ D.②⑤④①③
$