以食鹽為原料的化工產(chǎn)品2

2.1以食鹽為原料的化工產(chǎn)品海水成份及應用前景：海水是一個大的混合物（廣意）：海水中平均含鹽3.5%，含多種礦物質(zhì)，如鈉、鈣、鉀、溴、碘、鍶等。海洋中還有大量的生物，是人類食物的來源之一。若將海水中的鹽結晶后平鋪于陸地上，地球將增高150米海水資源包括：能量、生物、化學、礦物、及空間資源。利用潮汐能量發(fā)電，各種化學物質(zhì)被綜合利用，海洋生物為人類提供食物和保健用品；海水還是人類未來重要的淡水來源、新的能源和人類的空間資源。大海也是人類智慧的來源和情感的寄托之一……海洋資源的分類：

海底礦產(chǎn)資源：（蘊藏著大量的煤礦，石油，天然氣）海洋生物資源：（20多萬種生物）海洋再生能源：（潮汐，波浪蘊藏著巨大的能量）海洋空間資源：（擁有遼闊空間，建造人工島）海洋旅游資源：海洋化學資源：（80多種元素）圖一：鹽田圖二：掃鹽圖三：將鹽裝入簸箕圖四：成堆的粗鹽圖五：待售的粗鹽一.海水曬鹽鹽的種類:海鹽，湖鹽，井鹽，巖鹽古法曬鹽:利用太陽能蒸發(fā)法:《說文解字》、

《天工開物》（p4912題）III.海水曬鹽的原理:結晶（p4914題）①蒸發(fā)溶劑法：溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高變化不大（如NaCl）②冷卻飽和溶液法(降溫結晶法）：溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高很快增大（如KNO3)海水曬鹽海鹽巖鹽湖鹽井鹽

粗鹽為什么要要用結晶晶的方法法而不干干脆把海海水曬干干呢？結晶完的的海水叫叫鹵水,鹵水中還還含有什什么成份份呢？海水在濃濃縮過程程中析出出鹽的種種類和質(zhì)質(zhì)量海水密度(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元素濃度(mg/L)元素濃度(mg/L)元素濃度(mg/L)鋰Li0.17鈷Co0.0005碘I0.06硼B(yǎng)4.6鎳Ni0.002銫Cs0.0005鈉Na10770溴Br67鋇Ba0.03鎂Mg1290銣Rb0.12金Au0.000004硫S885鍶Sr8汞Hg0.00003氯Cl19350鉬Mo0.01鈾U0.003鉀K380銀Ag0.00004鈣Ca400鎘Cd0.00011海水中主主要元素素的含量量查看課本本25頁中資料料庫“海海水中主主要元素素的含量量，回答答問題：：海水中中的鹽類類都以離離子形式式存在，，其中除除水以外外含量最最多的元元素依次次是：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br看課本24頁中表2.1，得出結結論：從從海水中中提取食食鹽，必必須控制制海水的的密度_________________1.21g/mL——1.26g/mL粗鹽中中除氯氯化鈉鈉外，，還含含有其其他一一些鹽鹽類和和難溶溶性物物質(zhì)，，必須須經(jīng)過過粗鹽提提純大部分分食鹽鹽用于于化工工生產(chǎn)產(chǎn)，中中國現(xiàn)現(xiàn)代化化工之之母——氯堿工工業(yè)粗鹽中中含有有一些些雜質(zhì)質(zhì)，遠遠不能能達到到電解解要求求，必必須制制備化化工用用的純純食鹽鹽粗鹽中中的成成分：：Na+Cl-Mg2+SO42-Ca2+Mg(OH)2BaSO4CaCO3NaOHBaCl2Na2CO3H2ONa+Cl-H+OH-為確保保雜質(zhì)質(zhì)除凈凈，所所加試試劑必必須過量，過量量的Ba2+可以用用CO32-除去，，最后后用鹽酸（（HCl)調(diào)節(jié)PH值，除除CO32-。用鹽鹽酸之之前先先過濾濾。所加試試劑的的順序序是：：保證BaCl2在Na2CO3之前鹽鹽酸（（HCl)最后

加入試劑2()

加入試劑1()Mg2+SO42-Ca2+}剩余雜質(zhì)}剩余雜雜質(zhì)稍過量量BaCl2Mg2+Ca2+Ba2+稍過量量NaOHCa2+Ba2+OH-}除雜要要求:不引入入新雜雜質(zhì);為保證證雜質(zhì)質(zhì)除盡盡,所加試試劑需需稍過量量,新引入入雜質(zhì)質(zhì)需在在后面面加入入試劑劑中除除去。。3.粗鹽提提純稍過量量Na2CO3

加入試劑3()剩余雜雜質(zhì)}OH-CO32-加入試劑4()適量HCl調(diào)整溶液的PH=7過濾除去沉淀

加入試劑3()稍過量量NaOHSO42-Ca2+OH-稍過量量BaCl2剩余雜雜質(zhì)Ca2+OH-Ba2+}稍過量量Na2CO3剩余雜雜質(zhì)}OH-CO32-加入試劑4()適量HCl調(diào)整溶液的PH=7過濾除去沉淀除雜要要求:不引入入新雜雜質(zhì);為保證證雜質(zhì)質(zhì)除盡盡,所加試試劑需需稍過量,新引入入雜質(zhì)質(zhì)需在在后面面加入入試劑劑中除除去。。3.粗鹽提提純

加入試劑1()

加入試劑2()Mg2+SO42-Ca2+}剩余雜質(zhì)}粗鹽提提純實實驗第一步步：溶溶解計算——稱量——溶解第二步步：過過濾一貼；；二二低；；三三靠第三步步：結結晶第四步步：水水洗除去其其中少少量的的可溶溶性雜雜質(zhì)（MgCl2,MgSO4,KCl,MgBr2)玻棒的的作用用（三次次使用用）：：攪拌，，加速速溶解解引流攪拌防防止止溶液液濺出出粗鹽提提純的的步驟驟是什什么?稱量→→溶解解→過過濾→→蒸發(fā)發(fā)→結結晶提純過過程中中所需需要的的儀器器有什什么?燒杯,量筒,玻璃棒棒,漏斗,鐵架臺臺,酒精燈燈實驗操操作過過程中中應該該注意意什么么問題題?一貼二二低低三三靠靠實驗思思考題題實驗思思考題題為什么么10g粗鹽要要量取取30mL左右水水來溶溶解？？根據(jù)食鹽在在常溫下的的溶解度約約為36g/100g水進行計算算，可得出出要溶解10g食鹽至少需需要水約為為28mL，水太少則則不能溶解解食鹽，水水太多則使使過濾和蒸蒸發(fā)過程太太長。實驗思考題題粗鹽提純過過程中一共共用了幾次次玻璃棒?分別各自的的作用是什什么?一共用了三三次玻璃棒棒。分別的作用用是：溶解——加速溶解過濾——引流蒸發(fā)結晶——均勻受熱，，防止溶液液濺出實驗思考題題蒸發(fā)到即將將干時，為為什么要停停止加熱或或小火加熱熱？用大火加熱熱蒸發(fā)至干干會使食鹽鹽顆粒飛濺濺出來。為什么用少少量蒸餾水水洗凈結晶晶物能除去去少量的可可溶性雜質(zhì)質(zhì)？因可溶性雜雜質(zhì)量少，，故能溶解解，而食鹽鹽量大，只只損失很少少量。中國現(xiàn)代化化工之母--氯堿工業(yè)食鹽氯堿工業(yè)電解飽和食食鹽水的原原理陽極（C）：2Cl-—2e→Cl2↑(氧化反應））陰極（Fe）：2H++2e→H2↑(還原反應））通電后，Cl-和OH-向陽極移動動，H+和Na+向陰極移動動。同時在陰極極區(qū)生成氫氫氧化鈉理論上，產(chǎn)產(chǎn)生的氫氣氣和氯氣是是一樣多，，但實際收收集的氣體體是氫氣多多，主要是是氯氣能溶溶于水。物理性質(zhì)顏色：狀態(tài):氣味：密度：溶解度：：無色刺激性氣味味大于空氣（M=36.5g/mol)氣態(tài)1體積溶解500體積HCl特性：揮發(fā)發(fā)性。易形形成酸霧。。三、鹽酸——重要的化工工基本原料料1.氯化氫噴泉實驗1.為什么燒杯杯中的溶液液會噴入燒燒瓶？答:外界壓強比比燒瓶內(nèi)的的壓強大，，所以把燒杯杯中的溶液液壓入了燒燒瓶。2.為什么燒瓶瓶內(nèi)與外界界會產(chǎn)生很很大的壓強強差，燒瓶中的HCl呢？答:幾乎全部HCl都溶于了擠擠入燒瓶中中的幾滴水中。。使燒瓶內(nèi)內(nèi)的壓強迅迅速減少。。3.從該實驗可可以得出HCl的溶解度如如何？答:HCl氣體極易溶溶于水。噴泉實驗的的條件1.氣體在液體體中溶解度度較大2.容器內(nèi)外產(chǎn)產(chǎn)生較大壓壓強差噴泉實驗石蕊試液噴噴入燒瓶后后，為什么么會變紅？？燒杯中的溶溶液為什么么會噴入燒燒瓶？為什么燒瓶瓶內(nèi)外的壓壓強相差很很大，氯化化氫哪里去去了？為什么燒瓶瓶內(nèi)最終仍仍有少量氣氣體？什么情況下下燒瓶中會會充滿液體體？怎樣才能使使噴泉實驗驗做得成功功？有鹽酸生成成燒瓶內(nèi)壓強強減小氯化氫溶解解在水里氯化氫中混混有空氣氯化氫很純純燒瓶要干燥燥，充滿氯化氫氫氣體。

C＝

=0.045mol/L

V

V/22.4（1）所得鹽酸酸溶液的物質(zhì)質(zhì)的量濃度度是多少？？（標況下））

C＝

=0.045mol/L

V’

V’/22.4拓展：干燥的氯化化氫化學性性質(zhì)穩(wěn)定氯化氫與氨氨氣反應HCl+NH3→NH4Cl固體(白煙)溶于水生成成氫氯酸（（鹽酸）此性質(zhì)可用用于檢驗氯氯化氫及氨氨氣三、鹽酸——重要的化工工基本原料料1.氯化氫2.鹽酸氯化氫的水水溶液叫氫氫氯酸,俗稱鹽酸.實驗：生銹銹鐵釘與鹽鹽酸的反應應現(xiàn)象：溶液由無色色變?yōu)辄S色色,并有氣體產(chǎn)產(chǎn)生鐵銹的主要要成分:Fe2O3+6HCl2FeCl3（黃色）+3H2OFe+2HClFeCl2+H2純凈鹽酸呈呈無色，工工業(yè)鹽酸因因含鐵的雜質(zhì)而呈呈黃色。濃鹽酸：濃度在37%以上Fe2O3.XH2O氯化氫鹽酸化學式物質(zhì)類別組成微粒導電性化學性質(zhì)HCl純凈物混合物HCl分子H2O分子H+，Cl-不導電能導電不使干燥石蕊試紙變變紅使干燥石蕊試紙變變紅3.HCl的制備(1)工業(yè)Cl2在H2中燃燒Cl2+H22HCl點燃Cl2有毒，價格格貴化工生產(chǎn)鹽鹽酸的過程程鹽酸Cl2HCl氣體H2點燃溶于水氯氣有毒，，故先通氫氫氣點燃，，再通氯氣氣，可保證證氯氣完全全燃燒。工業(yè)上怎樣樣用食鹽和和水制取鹽鹽酸？課堂練習思考

2NaCl+2H2O→2NaOH+H2+Cl2電解H2+Cl2→2HCl點燃氯化氫溶于于水生成鹽鹽酸實驗室怎樣樣制取鹽酸酸？鹽酸新鹽新酸＋＋NaClHCl強酸揮發(fā)性酸酸不揮發(fā)性性酸H2SO4（易溶于于水）（濃）思路→氯化氫的的實驗室室制法NaCl+H2SO4(濃)→NaHSO4+HCl硫酸氫鈉鈉NaCl+NaHSO4

→Na2SO4+HCl硫酸鈉常溫或微微熱500~600度總的化學學方程式式2NaCl+H2SO4(濃)→Na2SO4+2HCl反應有何何特點？？溫度不同同，反應應產(chǎn)物不不同。氯化氫的的實驗室室制法2NaCl+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl制氣裝置置：（固液加加熱反應應）收集方法法：從下到上上安裝：：向上排空空氣法（易溶于于水，密密度比空空氣大）吸收方法法：導管末端端連接一一個倒置置的漏斗斗，漏斗斗邊緣與水面接接觸。鐵架臺，，酒精燈，，石棉網(wǎng)，，圓底燒瓶瓶，分液漏斗斗動腦筋用水吸收收氯化氫氫時，為為什么不不直接把把導管插插入水中？？

由于氯化氫極易溶于水，導致導管內(nèi)壓強減小，引起倒吸。在水面倒倒扣一個個漏斗，，為什么么能達到到既充分分吸收氯化化氫，又又可防止止倒吸的的目的？？當氯化氫氫排出時時，與水水的接觸觸面積大大，充分分溶解在在燒杯中中的水里里，使漏漏斗內(nèi)壓壓強減小小，液面面上升。。燒杯內(nèi)內(nèi)的液面面則下降降。液面將要要脫離漏漏斗口時時，漏斗斗內(nèi)液體體由于重重力作用用而落下下，如此此反復進進行，達達到防止止液體倒倒吸的目目的。以下各種種尾氣吸吸收裝置置中，適適合于吸吸收易溶溶性氣體體，而且能防防止倒吸吸的是（（））B氣體的實實驗室制制法一、實驗驗室制備備氣體的的一般流流程發(fā)生裝置置除雜裝置置干燥裝置置收集裝置置尾氣吸收收裝置主體實驗驗防干擾裝裝置常見氣體體包括：：H2、O2、CO2、Cl2、HCl、H2S、SO2、NH3、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2。二、反應應裝置1、固體+固體反應需加加熱制制O2、NH3、CH4。二、反應應裝置2、固體+液體反應不需需加熱制制H2、CO2、H2S（SO2、C2H2、NO、NO2）多孔隔板二、反應應裝置3、固體（（液體））+液體反應需加加熱制制Cl2、HCl、C2H4。三、氣體體的收集集1、排水法法收集凡難溶于于水或微微溶于水水且不與與水反應應的氣體體都可用用排水法法收集，，如H2、O2、NO、CH4、C2H4、C2H2。（（Cl2可用用排排飽飽和和食食鹽鹽水水的的方方法法收收集集，，CO2用排排飽飽和和NaHCO3溶液液收收集集。。））三、、氣氣體體的的收收集集2、排排空空氣氣法法向上上排排空空氣氣法法：：CO2、Cl2、HCl、H2S、SO2。向下下排排空空氣氣法法：：H2、NH3、CH4。四、、氣氣體體凈凈化化與與干干燥燥1、氣氣體體凈凈化化原原則則由雜雜質(zhì)質(zhì)氣氣體體（（包包括括水水蒸蒸氣氣））與與所所制制備備氣氣體體的的性性質(zhì)質(zhì)，，選選擇擇合合適適的的試試劑劑，，把把雜雜質(zhì)質(zhì)氣氣體體吸吸收收或或將將雜雜質(zhì)質(zhì)氣氣體體轉轉化化為為所所需需氣氣體體而而達達到到凈凈化化目目的的。。既既既既要要將將雜雜質(zhì)質(zhì)除除去去，，又又不不能能引引進進新新的的雜雜質(zhì)質(zhì)。。A、雜雜質(zhì)質(zhì)氣氣體體易易溶溶于于水水可可用用水水來來吸吸收收；；B、酸酸性性氣氣體體雜雜質(zhì)質(zhì)可可用用堿堿性性物物質(zhì)質(zhì)吸吸收收；；C、堿堿性性氣氣體體雜雜質(zhì)質(zhì)可可用用酸酸性性物物質(zhì)質(zhì)吸吸收收；；D、能能與與雜雜質(zhì)質(zhì)氣氣體體發(fā)發(fā)生生反反應應生生成成沉沉淀淀或或可可溶溶性性物物質(zhì)質(zhì)，，也也可可作作為為吸吸收收劑劑；；E、水水為為雜雜質(zhì)質(zhì)時時，，可可用用干干燥燥劑劑吸吸收收。。常見見吸吸收收劑劑與與可可被被吸吸收收的的氣氣體體吸收劑可被吸收的氣體吸收劑可被吸收的氣體水HCl強堿濃溶液NO2、CO2、Cl2飽和NaHCO3溶液SO2、HCl溴水C2H2、C2H4

CuSO4溶液H2SCuO（熱）CO、H2濃硫酸H2O（g）、NH3

CuO2堿石灰H2O（g）、CO2

常用用儀儀器器：：干干燥燥管管、、洗洗氣氣管管、、高高溫溫玻玻璃璃管管。。氯化化氫氫和和鹽鹽酸酸（（HCl）Hydrogenchlorideandhydrochloricacid2、密密度度3、水水溶溶性性？———極易易溶溶于于水水(1:500)一、、氯氯化化氫氫的的物物理理性性質(zhì)質(zhì)(physicalproperty)1、色色味味態(tài)態(tài)：：MHCl22.4絕對密度（S.T.P.）＝相對空氣的密度＝———比空空氣氣重重：：向向上上排排空空氣氣法法無色色、、有有刺刺激激性性氣氣味味的的氣氣體體MHClM空氣>1ρHCl

ρ空氣＝噴泉實驗1、實驗目的的：研究HCl的水溶性2、實驗現(xiàn)象象與原理：：△

P增大△

P

少量水溶解大量HCl氣體溶液慢慢進入導管(1)更多水進入燒瓶，氣體進一步溶解形成持續(xù)噴泉(2)HClH2O鹽酸溶液噴泉為紅色(3)（2）形成噴泉泉實驗的條條件？發(fā)生溶解——極易溶于水的氣體（HCl、NH3）CO2——NaOH溶液發(fā)生反應：SO2——NaOH溶液產(chǎn)生壓力差差氣體被溶液完全吸收二、HCl的化學性質(zhì)質(zhì)（Chemicalproperty）——穩(wěn)定HCl分子的形成¨

¨

∶

∶

HCl——共價化合物

（covalentcompound）1、鹽酸的物物理性質(zhì)：：（1）純凈的鹽鹽酸為無色色，工業(yè)用用鹽酸略帶帶黃色。（2）易揮發(fā)。。（3）常用的濃鹽鹽酸含氯化化氫37％，密度為為1.19g/cm3。物質(zhì)的量濃濃度約為12mol/L三、鹽酸2、鹽酸的化化學性質(zhì)HClH++Cl－鹽酸溶液中中的微粒：：H+、Cl-、H2O、(OH-)H2OH++OH－鹽酸溶液中存在哪些微粒？（1）酸的通性（（H+）：a、使紫色石石蕊試液變變紅；b、酸+堿→鹽+水：HCl+NaOHNaCl＋H2Oc、酸+堿性氧化物→鹽+水:2HCl＋CuOCuCl2＋H2Od、酸+活潑金屬→鹽+氫氣：2HCl＋ZnZnCl2＋