滬教化學(xué)海水中鹵素課件

2.1以食鹽為原料的化工產(chǎn)品第二章開發(fā)海水中的鹵素資源

第一課時海水曬鹽海水資源海洋生物資源與基因庫海底礦產(chǎn)資源海洋能資源一、海洋資源:

海水平均鹽度為35‰，溶解有80多種元素。全球海水中固體礦物質(zhì)（51016t），鋪在地上可使地面增高150m。當(dāng)前人類主要從海水中提取食鹽(氯化鈉)、溴、碘、鉀、鎂、鈾與重水等。海水中的礦物元素二、海水曬鹽1.食鹽在自然界里的存在形式

食鹽主要分布在海水、鹽湖、鹽井和鹽礦中。海水中含量最多的礦物質(zhì)是食鹽我國是海水曬鹽產(chǎn)量最多的國家。世界原鹽產(chǎn)量中，海眼只占20%多一點，80%左右是用工業(yè)化工方法生產(chǎn)的礦鹽。而我國產(chǎn)海鹽1500萬噸左右，約占全國原鹽產(chǎn)量的70%。供應(yīng)全國一半人口的食用鹽和80%的工業(yè)用鹽。1.海水曬鹽的原理是什么?

蒸發(fā)結(jié)晶2.鹽田法所得粗鹽中的可溶性雜質(zhì)主要是:3.除去雜質(zhì)的操作基本原則是:不引入新雜質(zhì)CaSO4、MgSO4、MgCl2、NaBr2.海水曬鹽的原理

食鹽是海水中含量最多的礦物質(zhì)。由于食鹽在溫度改變時溶解度變化較小，海水經(jīng)日光照射后，蒸發(fā)了大部分的水。隨著溶劑的量的不斷減少，溶解在水中的食鹽總量也在不斷減少，導(dǎo)致食鹽從溶液中析出。而其他雜質(zhì)由于含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于食鹽，故它們大部分仍留在溶液中。

3.食鹽的用途

食鹽對于人類的生活有著極其重要的作用。人和哺乳動物血清中含鹽量高達(dá)0.9%，目前醫(yī)學(xué)上使用的生理鹽水就是濃度為0.9%的食鹽溶液。人必須吃鹽才能進(jìn)行正常的新城代謝。在工業(yè)中，食鹽是一種重要的化工原料。常用來生產(chǎn)燒堿、純堿、液氯、漂白粉等多種化工產(chǎn)品。二、氯堿工業(yè)

------現(xiàn)代化工之母

電解飽和食鹽水陰極：陽極：總反應(yīng)：2H++2e-→H2↑2Cl--2e-→Cl2↑2H2O+2Cl-→H2↑

+Cl2↑

+2OH-

通直流電2H2O+2NaCl→H2↑

+Cl2↑

+2NaOH通直流電電解飽和食鹽水實驗裝置1)反應(yīng)原理碳棒鐵棒理論推理

溶液中存在的陰離子是氯離子和氫氧根離子，由異性相吸原理可知，它們在直流電的作用下移向陽極，因此陽極產(chǎn)生的氣體可能是氯氣、氧氣或由氯氣和氧氣組成的混合氣體。溶液中存在的陽離子是鈉離子和氫離子，由異性相吸原理可知，它們在直流電的作用下移向陰極，由于鈉是金屬，不可能存在于氣體中，因此陰極產(chǎn)生的氣體應(yīng)該是氫氣。如果陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣的結(jié)論正確的，那么在陰極附近氫離子大量減少，必然導(dǎo)致該極附近氫氧根離子大量增加，使該電極附近的溶液呈堿性。這已推斷與上述陰極附近溶液遇酚酞變紅的事實完全吻合。

３．上述裝置的缺陷：H2和Cl2

混合不安全Cl2會和NaOH反應(yīng)，會使得到的NaOH不純２．怎樣檢驗兩極產(chǎn)生的氣體?檢驗方法現(xiàn)象陽極潤濕的淀粉ＫI試紙檢驗試紙變藍(lán)陰極收集氣體作點燃實驗爆鳴１．實驗的現(xiàn)象是什么？兩極有大量氣泡各滴入酚酞，陰極周圍有紅色立式隔膜電解槽離子交換膜法電解原理示意圖碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)陽離子通過2)工業(yè)裝置陰離子、氣體分子不通過氣體分子不通過吳蘊初，化工專家，著名的化工實業(yè)家，我國氯堿工業(yè)的創(chuàng)始人。二三十年代，他研究成功廉價生產(chǎn)味精的方法，在我國創(chuàng)辦了第一個味精廠、氯堿廠、耐酸陶器廠和生產(chǎn)合成氨與硝酸的工廠。他大力支持學(xué)會活動，資助清寒優(yōu)秀學(xué)生上大學(xué)培養(yǎng)成高級科技人才。他為我國化學(xué)工業(yè)的興起和發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。吳蘊初（１８９１—１９５３）無色、有刺激性氣味的氣體極易溶于水(常溫下，1體積水中約能溶解500體積的HCl)、與空氣接觸能產(chǎn)生白霧１）氯化氫的性質(zhì)氯化氫以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)如何證明氯化氫極易溶于水酸的定義：在水溶液中電離出的陽離子全部是氫離子的物質(zhì)。思考：不同的酸都是具有酸性，酸性是指哪些微粒的性質(zhì)？解析：所謂酸性是指H+離子所具有的性質(zhì)，主要指下面五點：①使酸堿指示劑變色；②與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣；③與某些金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水；④與堿反應(yīng)生成鹽和水；⑤與某些鹽反應(yīng)生成另一種酸和另一種鹽；

氯化氫和鹽酸的區(qū)別性質(zhì)組成成分鹽酸HCl①物理性質(zhì)：無色溶液，能與水互溶，濃鹽酸易揮發(fā)②化學(xué)性質(zhì)：有酸的通性①物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味氣體，極易溶于水形成鹽酸②化學(xué)性質(zhì)：較穩(wěn)定，無酸的通性有H+、Cl－、H2O，無HCl分子HCl分子無H+、Cl－發(fā)生裝置凈化裝置干燥裝置收集裝置吸收裝置反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的性質(zhì)選擇干燥劑氣體水溶性及密度氣體的毒性選擇吸收劑氣體裝置設(shè)計的基本思路1、裝置連接順序3.氯化氫氣體的實驗室制法反應(yīng)條件反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)原理制CO2制O2實驗室制氣體的一般設(shè)備：發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置A、

“固+固”加熱型B、“固+液”不加熱型固＋固固＋液加熱不加熱2KClO3→2KCl＋3O2↑△CaCO3＋2HCl→CaCl2＋CO2↑＋H2O

注意事項：（1）試管口應(yīng)略向下傾斜（2）試管夾夾在試管的中上部（3）藥品應(yīng)平鋪于試管底部（4）導(dǎo)管不宜伸入試管過長（5）實驗開始時先檢驗裝置的氣密性（6）加熱時，先預(yù)熱且應(yīng)用外焰加熱A、“固+固”加熱型試管

導(dǎo)管酒精燈

鐵架臺A、

“固+固”加熱型B、“固+液”不加熱型C、“固（液）+液”加熱型反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)原理制CO2制O2固＋固固＋液2KClO3→2KCl＋3O2↑△CaCO3＋2HCl→CaCl2＋CO2↑＋H2O不加熱反應(yīng)條件加熱加熱制HClNaCl＋H2SO4(濃)→NaHSO4＋HCl↑微熱固＋液注意事項：（1）檢驗裝置的氣密性（2）加熱時要預(yù)熱，受熱均勻（3）加熱易暴沸的混合物時要加碎石，防暴沸C、固+液加熱液體--分液漏斗固體--圓底燒瓶

石棉網(wǎng)反應(yīng)原理：NaCl＋H2SO4（濃）→NaHSO4＋HCl↑△AB思考：①如何驗證氯化氫已收集滿？②尾氣如何吸收？將裝置A改成B，是否可行？實驗室制氯化氫：氣體凈化裝置的設(shè)計原則：根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)和凈化條件二、凈化裝置

洗氣瓶進(jìn)氣管應(yīng)“長進(jìn)短出”

干燥管應(yīng)大口方向進(jìn)氣，小口方向出氣液體試劑固體試劑固體試劑需加熱cd

酸、堿性據(jù)氣體的氧化、還原性氣體的酸堿性干燥劑的酸堿性

保持一致干燥劑的選擇及使用原則1、選擇原則①氣體在被干燥的過程中要不能被減少②不要引入新的雜質(zhì)。2、選擇方法干燥劑選擇干燥劑狀態(tài)干燥裝置酸性干燥劑（如：濃硫酸、P2O5、硅膠等）不能用來干燥堿性氣體；堿性干燥劑(如堿石灰、生石灰、固體NaOH等)不能用來干燥酸性氣體如Cl2。有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）不能干燥有還原性氣體（如H2S、HI等）。3、常見干燥劑常見干燥劑及使用裝置

液態(tài)干燥劑

固態(tài)干燥劑裝置常見干燥劑可干燥氣體不可干燥氣體→→濃硫酸無水CaCl2堿石灰H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4O2,Cl2,HCl,SO2,H2,CO,N2,CH4H2,O2,N2,CH4,NH3H2S,NH3,HBr,HI,C2H4HX,H2S,SO2,CO2,NO2,

Cl2NH3裝置類型排水法向上排氣法向下排氣法示意圖氣體性質(zhì)實例收集氣體裝置難溶或微溶于水的氣體密度大于空氣的氣體密度小于空氣的氣體H2,O2,N2,NO,CO,C2H2CO2,Cl2,HClH2,NH3

1、

燃燒法

如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。

2、堿液吸收法

如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、

NO等。

3、水溶解法

如HCl、NH3等。四、除尾氣裝置

3.氫氧化鈉①俗稱：燒堿、火堿、苛性鈉——具有極強(qiáng)的腐蝕性事故處理：先用水清洗，再用2％的硼酸洗滌。②白色固體，極易溶于水；③易潮解——可用做干燥劑中性氣體：H2、O2等堿性氣體：NH3④具有堿的通性NaOH→Na+＋OHˉ練習(xí)