以食盐为原料的化工产品概述(共53页).ppt

第三章 开发海水中的卤素资源 3.1 以食盐为原料的化工产品12021/11/17海洋中的化学资源 元素浓度mg/LLi0.17B4.6Na10770Mg1290S885Cl19350K380Ca400元素浓度mg/LCo0.0005Ni0.002Br67Rb0.12Sr8Mo0.01Ag0.00004Cd0.00011元素浓度mg/LI0.06Cs0.0005Ba0.03Au0.000004Hg0.00003U0.003 卤素在海水中以什么形态存在？含量有什么特点？如何从海水中提取卤素资源？ 海洋中含量最丰富、最容易获得的物质是什么？ 思考： 22021/11/171. 1. 以离子形式存在以离子形式存在2. 2. 总量大总量大3. 3. 浓度小浓度小 需富集（浓缩、萃取、吸附）需富集（浓缩、萃取、吸附） 海水中化学元素的分布特点海水中化学元素的分布特点32021/11/17古代晒盐法 海水晒盐 说文解字中记载：“古宿沙初作，煮海为盐”把海水引入盐田，利用日光、风力蒸发浓缩海水使其饱和并结晶出来锅煮法盐田法42021/11/17为什么不把海水蒸干？现代晒盐法 若把海水蒸干，海水中的成分几乎都被析出，结果会使食盐中杂质的种类及含量增加。

在海水晒盐的过程中，要测定海水的波美度，其目的是什么？晒盐中，卤水的密度应控制在什么范围内？粗盐中还含有哪些主要杂质？思考与讨论：52021/11/17密度控制法密度控制法波美度：表示溶液浓度的一种方法把波美比重计浸入所测溶液中，得到的度数就叫波美度现在对不同溶液的波美表都是专用的，如酒精波美表、盐水波美表，这种波美表上面，有测定溶液波美度对应的该种类溶液的浓度，可以直接读数，不用查表了 62021/11/17海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量（单位:g/L）海水浓度（g/ml）CaSO4NaClMgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.020.041.311.400.540.030.06 晒盐时，卤水的密度应控制在1.21g/mL1.26g/mL的范围，此时食盐析出的量多，且所含杂质的量少 粗盐中主要含有CaSO4 、MgCl2 、MgSO4 及泥沙等杂质 72021/11/17海水晒盐海水晒盐海水1.026g/mL粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦卤1.22 1.26g/mL晒精盐精制 食用氯碱工业苦卤：咸水(海水、盐湖水)经蒸发浓缩析出食盐(氯化钠)后所得的母液，味苦涩。

主要含有氯化钾、氯化镁、硫酸镁和溴等 82021/11/17 粗盐的提纯粗盐提纯的方法： 将含有的杂质转化为沉淀过滤出去，然后蒸发结晶 粗盐提纯的步骤：称量溶解过滤结晶洗涤 加入试剂除去可溶性杂质： 除去粗盐中的MgCl2、MgSO4 、CaSO4 ，应选用什么试剂？Ca2-Na2CO3Mg2-NaOHSO42-BaCl292021/11/17 否除杂时不应引入新的杂质除杂原则：1.不引入新杂质; 2.加入试剂必须适当过量;3.新引入的杂质必须通过后面所加试剂加以除去除去Ca2 能否用K2CO3？为什么？思考与讨论：102021/11/17u加入NaCO3、NaOH、BaCl2顺序如何？u 如何除去由于加入过量的Na2CO3、NaOH所引入的过量CO32和OH呢？加入盐酸 BaCl2SO42-，NaOHMg2+，Na2CO3Ca2+和过量的Ba2除除除思考与讨论：调节溶液的pH值，来控制所加入盐酸的用量u加入盐酸在过滤前，还是在过滤后进行？为什么？过滤后进行 u如何控制所加入盐酸的用量？112021/11/17过滤除去沉淀 过滤操作中应注意什么？“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不留有气泡。

二低”：滤纸低于漏斗边缘；漏斗内液面低于滤 纸边缘；“三靠”：倾倒液体时,烧杯尖口要紧靠 玻璃棒；玻璃棒的末端轻靠 在三层滤纸的一边；漏斗尖 嘴紧靠烧杯内壁操作动作要慢，滤液若浑浊应再过滤一次注意：122021/11/17蒸发结晶 蒸发结晶时需注意什么？取下未冷却的蒸发皿时，要放在石棉网上；蒸发皿中的液体不能超过容积的2/3；加热时，用玻璃棒不断搅拌；接近蒸干时，利用余热加热；思考：132021/11/17 蒸发后得到的白色晶体是纯的氯化钠吗？如果不是纯净的氯化钠可能还有什么杂质？不是还含有CaCl2、MgCl2、可溶性硫酸盐等如何除去CaCl2、MgCl2等可溶性杂质？(4)用少量的蒸馏水进行洗涤思考：142021/11/17 粗盐的提纯过程中玻璃棒的作用是什么？（1）搅拌，加速溶解；（2）引流，防止液体溅出；（3）搅拌，使液体受热均匀，防止飞溅；（4）转移晶体思考：152021/11/17 如何除去粗盐溶液中的Ca2、Mg2、SO42？写出操作步骤和各步反应化学方程式加入稍过量BaCl2溶液；加入稍过量NaOH溶液；加入稍过量Na2CO3；过滤；加入适量盐酸练 习162021/11/17Na2SO4 + BaCl2BaSO4+2NaClMgCl2 + 2NaOH Mg (OH)2 + 2NaClNa2CO3 + BaCl2 BaCO3 +2NaClCaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaClNaOH + HCl NaCl + H2ONa2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2172021/11/17海水晒盐海水晒盐海水1.026g/mL粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-）苦卤1.22 1.26g/mL晒精盐精制 食用氯碱工业182021/11/17电解饱和食盐水实验现象：阴极附近溶液先变红；阳极产生的气体能使碘化钾淀粉溶液变蓝；将阴极产生的气体收集，可进行爆鸣实验。

二、中国现代化工之母氯碱工业2NaCl 2H2O 2NaOH H2 Cl2通电阴极：2H+ +2eH2阳极：Cl- -2eCl2192021/11/17电解饱和食盐水反应原理 阴极（接电源负极）： 阳极（接电源正极）：2H+ + 2e- H22Cl- -2e- Cl22H2O + 2NaCl H2 + Cl2 + 2NaOH通电实验电极反应： 阴极 阳极 阴极区 酚酞变红湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝Cl2 + 2KI I2 + 2KCl 碘遇淀粉变蓝202021/11/17212021/11/17 吴蕴初，化工专家，著名的化工实业家，我国氯碱工业的创始人二三十年代，他研究成功廉价生产味精的方法，在我国创办了第一个味精厂、氯碱厂、耐酸陶器厂和生产合成氨与硝酸的工厂他大力支持学会活动，资助清寒优秀学生上大学培养成高级科技人才他为我国化学工业的兴起和发展作出了卓越的贡献222021/11/17氯化氢(HCl) 物理性质无色有刺激性气味的气体；密度比空气大；思考：喷泉实验原理是什么？喷泉实验说明氯化氢具有怎样的性质？极易溶于水 化学性质酸性气体，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红232021/11/17哪些常见的气体和液体的组合可以形成喷泉实验？怎样才能形成喷泉？n形成压强差实验成败的关键是什么？n装置气密性要好；n烧瓶要干燥；n气体纯度高。

n易溶于水的气体和水：HCl、NH3、NO2和O2；n气体与液体发生反应：CO2、Cl2、H2S、SO2 和NaOH溶液242021/11/17l lC = 0.045mol/Ll V V / 22.4（1）液体充入后，所得盐酸溶液的物质的量浓度是多少？（标况下） l lC = 0.045mol/Ll V V / 22.4思考252021/11/171.工业制氯化氢（HCl）原理： 氯气有毒,被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染; 制取氯气的成本较昂贵，不宜浪费重要的化工基本原料 盐酸和烧碱氯气在过量的氢气中燃烧生成氯化氢气体，氯化氢气体冷却后被水吸收即得盐酸一、盐酸和烧碱262021/11/17AB思考：如何验证氯化氢已收集满？ 尾气如何吸收？将装置A改 成B，是否可行？2.实验室制氯化氢（HCl）：反应原理：NaCl H2SO4（浓） NaHSO4 HCl微热 2NaCl H2SO4（浓） Na2SO4 2HCl强热u湿润的蓝（紫）色石蕊试纸变红uHCl+NH3NH4Cl （白烟）272021/11/17倒吸吸收不完全HCl 水防倒吸282021/11/17下列哪些装置可以防倒吸？ A B C D292021/11/17浓盐酸是无色、极易挥发的液体。

工业上用的盐酸常因含有杂质（主要是铁的化合物）而显黄色浓盐酸具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后 能在上方看见酸雾 u物理性质是一元强酸，具有酸的通性HCl H+ Clu化学性质302021/11/17电离方程式、表示酸、碱、盐在溶液中或熔融状态下电离成自由移动的离子的式子书写电离方程式应注意的原则：a.原子个数守恒；b.阴阳离子所带的电荷总数相等练习：写出下列物质的电离方程式：NaCl、H2SO4、KMnO4、K2S、KOH、NH4NO3312021/11/17酸的通性：（1）使酸碱指示剂变色 (非氧化性酸) ：紫（兰）色石蕊试液 遇酸溶液变红色；（2）呈酸性（PH值7 能使紫色石蕊试液变蓝；能使无色的酚酞试剂变红 （2）与酸性氧化物反应 碱 +酸性氧化物盐 + 水 例：Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O （3）碱与酸发生中和反应 例2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O Ca(OH)2+2HNO3 Ca(NO3)2+2H2O （4）碱 +盐新盐 + 新碱 如Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH 362021/11/17思考：电解制得的溶液里除了氢氧化钠以外还有什么？如何来进一步提纯氢氧化钠？/39.8100174.037.360109.036.020/35.70S（NaOH）（g/100g水）S（NaCl）（g/100g水）不同温度下NaCl和NaOH的溶解度上海天原化工厂电解车间的离子交换膜电解槽372021/11/17实验室制气体的一般设备：发生装置净化装置收集装置尾气处理装置A、“固+固”加热型 B、“固+液”不加热型C、“固（液）+液”加热型反应物状态反应原理制CO2制O2固 固固 液2KClO3 2KCl 3O2CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O不加热反应条件加热加热制HClNaCl H2SO4(浓) NaHSO4 HCl微热固 液MnO2 382021/11/17注意事项：（1）试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入试管过长（5）实验开始时先检验装置的气密性（6）加热时，先预热且应用外焰加热A、 “固+固”加热型试管 导管酒精灯 铁架台392021/11/17启普发生器简易装置注意事项：(1)启普发生器只适用于块状固体与液体在不加热条件下制取难溶于水的气体如CO2、H2(2)简易装置则适用于固体与液体在不加热下制取气的反应(3)操作时应注意：a.检验装置的气密性b.长颈漏斗插入液面以下B、 “固+液”不加热型402021/11/17注意事项：（1）检验装置的气密性（2）加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加碎石，防暴沸C、固+液加热 液体- 分液漏斗 固体- 圆底烧瓶 石棉网412021/11/17部分试剂的市场价格: 元/吨试剂氢氧化钾氢氧化钠氢氧化钙氧化钙价格5238.002305.001200.00700.00从海水中提取镁氧化镁和氯化镁的熔点比较氧化镁（MgO）：2825氯化镁（MgCl2）：714422021/11/17CaCO3 CaO + CO2CaO + H2O Ca(OH)2MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O MgCl2 。