從海水中獲得的化學物質(zhì)

從海水中獲得的化學物質(zhì)第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日

在眾多的自然資源中，海水是十分重要的資源之一。利用海水中富含的化學物質(zhì)，如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等，能獲得的非金屬單質(zhì)Cl2、Br2、I2。浩瀚的大海，巨大的寶藏第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日海水中的成分可以劃分為五類：1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中濃度大于1×106mg/kg的成分。屬于此類的有陽離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+五種，陰離子有Clˉ，SO42ˉ，Brˉ，HCO3ˉ（CO32ˉ），F(xiàn)ˉ五種，還有以分子形式存在的H3BO3，其總和占海水鹽分的99.9%。所以稱為主要成分。由于這些成分在海水中的含量較大，各成分的濃度比例近似恒定，生物活動和總鹽度變化對其影響都不大，所以稱為保守元素。海水中的Si含量有時也大于1mg/kg，但是由于其濃度受生物活動影響較大，性質(zhì)不穩(wěn)定，屬于非保守元素，因此討論主要成分時不包括Si。第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日2.溶于海水的氣體成分，如氧、氮及惰性氣體等。3.營養(yǎng)元素（營養(yǎng)鹽、生源要素）：主要是與海洋植物生長有關(guān)的要素，通常是指N、P及Si等。這些要素在海水中的含量經(jīng)常受到植物活動的影響，其含量很低時，會限制植物的正常生長，所以這些要素對生物有重要意義。4.微量元素：在海水中含量很低，但又不屬于營養(yǎng)元素者。5.海水中的有機物質(zhì)：如氨基酸、腐殖質(zhì)、葉綠素等第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日引海水渠道的閘門海面堤壩貯水池蒸發(fā)池結(jié)晶池鹽田示意圖1、如何從海水中得到NaCl呢？海水鹽田粗鹽引入風吹日曬第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日蒸發(fā)池結(jié)晶池第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日粗鹽提純

實驗原理

粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質(zhì)，以及可溶性雜質(zhì)如：Ca2+,Mg2+,SO42-等．不溶性雜質(zhì)可以用溶解、過濾的方法除去，然后蒸發(fā)水分得到較純凈的精鹽．

實驗操作

1.溶解2.過濾過濾時漏斗里的液面不要高于濾紙邊緣第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日3.蒸發(fā)

把得到的澄清濾液倒入蒸發(fā)皿．把蒸發(fā)皿放在鐵架臺的鐵圈上，用酒精燈加熱（圖）．

同時用玻璃棒不斷攪拌濾液（晶體析出時，防止固體飛濺）．

等到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時，停止加熱．利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干．

4.用玻璃棒把固體轉(zhuǎn)移到紙上，稱量后，回收到教師指定的容器．比較提純前后食鹽的狀態(tài)并計算精鹽的產(chǎn)率．

第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日5去除可溶性雜質(zhì)：

溶解加入過量BaCl2(去除硫酸根離子)SO42-+Ba2+=BASO4↓加入過量NaOH(去除鎂離子)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓加入過量Na2CO3(去除鈣離子及BaCl2中的鋇離子)Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓

6過濾7往濾液中加入適量HCl(除去過量NaOH,可用pH試紙控制加入的量)

蒸發(fā)，結(jié)晶

第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日實驗注意：一貼二低三靠

①“一貼”是指濾紙折疊角度要與漏斗內(nèi)壁口徑吻合，使?jié)駶櫟臑V紙緊貼漏斗內(nèi)壁而無氣泡，因為如果有氣泡會影響過濾速度．②“二低”是指濾紙的邊緣要稍低于漏斗的邊緣，二是在整個過濾過程中還要始終注意到濾液的液面要低于濾紙的邊緣。這樣可以防止雜質(zhì)未經(jīng)過濾而直接流到燒杯中，③“三靠”一是指待過濾的液體倒入漏斗中時，盛有待過濾液體的燒杯的燒杯嘴要靠在傾斜的玻璃棒上，防止液體飛濺和帶過濾液體沖破濾紙；二是指玻璃棒下端要輕靠在三層濾紙?zhí)幰苑琅銎茷V紙；三是指漏斗的頸部要緊靠接收濾液的接受器的內(nèi)壁，以防液體濺出。

第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日金屬鈉非金屬氯氣第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日鈉的物理性質(zhì)1.銀白色金屬。2。質(zhì)軟。3。密度比水小，能浮在水面上。4。熔點底，小于100度。5。能導電導熱。金屬鈉很軟，可以用刀切割。切開外皮后，可以看到鈉具有銀白色的金屬光澤。鈉是熱和電的良導體。鈉的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，鈉的熔點是97.81℃，沸點是882.9℃。第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日鈉原子的最外層只有1個電子，很容易失去。因此，鈉的化學性質(zhì)非?；顫?，主要表現(xiàn)在：1.鈉跟氧氣的反應觀察演示實驗：鈉與氧反應在常溫時4Na＋O2＝2Na2O在點燃時2Na＋O2Na2O2(淡黃色)(過氧化鈉)過氧化鈉比氧化鈉穩(wěn)定。2.鈉跟硫等非金屬的反應鈉除了能跟Cl2直接化合外，還能跟很多其它非金屬直接化合，如跟硫化合時甚至發(fā)生爆炸。2Na＋S＝Na2S(硫化鈉)鈉的化學性質(zhì)第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日3.鈉跟水的反應2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑4與鹽溶液反應：鈉先與水反應，生成NaOH，H2，再考慮NaOH與溶液中的鹽反應。如：鈉投入CuSO4溶液中，有氣體放出和藍色沉淀。2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑5鈉在氯氣中燃燒，黃色火焰，白煙：點燃2Na+Cl2====2NaCl鈉的化學性質(zhì)很活潑，所以它在自然界里不能以游離態(tài)存在，因此，在實驗室中通常將鈉保存在煤油里,使之隔絕空氣和水。第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日用途1、鈉的化合物，如碳酸氫鈉和碳酸鈉等

2、鈉鉀合金常溫為液體，用于快中子反應堆熱交換劑3、作強還原劑

4、作電光源第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較碳酸鈉（Na2CO3）俗名：純堿、蘇打，易溶，熱穩(wěn)定性高與酸反應：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑與堿反應：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

碳酸氫鈉（NaHCO3）

俗名：小蘇打，易溶，加熱分解成Na2CO3，CO2和H2O與酸反應：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

與堿反應：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日碳酸氫鈉和碳酸鈉的鑒別1.分別加熱：有氣體生成（能使澄清的石灰水變渾濁）的是碳酸氫鈉2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O2.滴加酚酞,變紅的是碳酸鈉溶液,變淺紅的是碳酸氫鈉

3.向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始一段時間無氣體產(chǎn)生，當鹽酸滴加到一定量后有氣體產(chǎn)生。而向NaHCO3溶液中滴加稀鹽酸，立即產(chǎn)生無色無味的氣體。

第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日應用飽和碳酸鈉和碳酸氫鈉主要的應用在于:除雜，飽和溶液能吸收得更充分，而且在反應后因溶解度達到飽和而析出固體高中階段飽和Na2CO3用于制乙酸乙酯的試驗中目的是中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯溶解度使其容易析出飽和NaHCO3一般用于除酸性氣體如SO2等返回第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)

人們把以電解食鹽水為基礎制取氯氣、燒堿(NaOH)等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”.2H2O+2NaCl===H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解陰極反應：2H++2e-=H2↑第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日電解飽和食鹽水反應原理實驗現(xiàn)象結(jié)論（1）（2）（3）（4）鋼釘和碳棒上通電后有氣泡產(chǎn)生通電后有氣體物質(zhì)生成將鋼釘上方收集到氣體靠近火焰，有爆鳴聲有氫氣生成碳棒上有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{有氯氣生成鋼釘周圍溶液變紅色有堿性物質(zhì)生成第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)隨著人們環(huán)境保護意識的增強，對以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)過程中所造成的污染及其產(chǎn)品對環(huán)境造成的影響越來越重視。例如，現(xiàn)已查明某些有機氯溶劑有致癌作用，氟氯烴會破壞臭氧層等，因此已停止生產(chǎn)某些有機氯產(chǎn)品。我們在充分發(fā)揮氯堿工業(yè)及以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)在國民經(jīng)濟發(fā)展中的作用的同時，應盡量減小其對環(huán)境的不利影響。第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日氯氣的物理性質(zhì)①顏色\氣味\狀態(tài)：通常情況下為有刺激性氣味的黃綠色的氣體。②密度：比空氣密度大，標況時是3.17g/L。③易液化。熔沸點較低，壓強為101kPa、溫度為-34.6℃時易液化。液態(tài)氯為金黃色。如果將溫度繼續(xù)冷卻到-101℃時，液氯變成固態(tài)氯。④溶解性：易溶于有機溶劑，難溶于飽和食鹽水。1體積水在常溫下可溶解2體積氯氣，形成氯水，產(chǎn)生的次氯酸具有漂白性，可使蛋白質(zhì)變質(zhì)，且見光易分解。第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日氯氣的化學性質(zhì)1助燃性：在一些反應中，氯氣可以支持燃燒。銅在氯氣中燃燒生成氯化銅Cu＋Cl2＝CuCl2（條件：點燃）現(xiàn)象：銅劇烈燃燒并生成棕黃色煙鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵2Fe＋3Cl2＝2FeCl3（條件：點燃）現(xiàn)象：劇烈燃燒并生成棕褐色煙氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫（工業(yè)制備HCl為氯氣在氫氣中燃燒）H2＋Cl2＝2HCl（條件：點燃或光照）現(xiàn)象：安靜燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，并有白霧產(chǎn)生，光照時會發(fā)生爆炸現(xiàn)象第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期日2與金屬反應鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉化學方程式：2Na＋Cl2＝2NaCl（條件：點燃）現(xiàn)象：鈉劇烈燃燒并產(chǎn)生白煙3與非金屬反應氫氣在氯氣中燃燒或受到光照生成氯化氫氣體化學方程式：H2+Cl2=2HCl（條件：點燃或光照）現(xiàn)象：燃燒發(fā)出蒼白色火焰，光照時會發(fā)生爆炸現(xiàn)象

4與堿溶液反應Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)