高中化学选修2化学与技术-第2单元 课题2 16页

第二单元 课题二 浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数 的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的 化学物质，又是宝贵的化学资源 海水中储有大量的化学 物质，储量可观的就有80多 种化学元素，其中70多种可 以被人类提取利用，海洋是地 球上最大的矿产资源库。全世 界每年都要从海洋中提取大量 的食盐、镁、溴、碘、钾等有 用物质，海水素有“液体工业 原料”之美誉。 一、海水中盐的开发与利用 结晶池蒸发池 盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海 盐又是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田 法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。 2、食盐资源的利用 氯碱工业 以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产 一系列的化工产品的工业 动手、动脑：分析图2-9所示实验， 溶液中离子的运动，两极的电极反 应式 （1）电解饱和食盐水反应原理 阴极： 阳极： 总反应： 2H+ + 2e- = H2↑ 2Cl- -2e- = Cl2↑ 2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH- 电解 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 电解 思考？上述装置的弱点： 1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯 1．离子交换膜 电解槽的简单 构造如何? 2．离子交换膜 的作用是什么? 3．工业制碱的 简单生产流程 怎样? 思考： (2)离子交换膜法制烧碱 －+ Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和 NaCl溶液 H2O（含少量NaOH） 离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 1. 生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解 槽隔成阴极室和阳极室。 2. 离子交换膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影 响氢氧化钠的产量 (3)生产流程 1．用什么方法除去泥沙？ 2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO42-？ 3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质， 你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？ 思考： 粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2 Ba2+ + SO42- =BaSO4 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ BaSO4 Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ba2+ + CO32- = BaCO3 CaCO3 BaCO3 过量Na2CO3 Mg2+、Fe3+、CO32- Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 过量NaOH Fe(OH)3 Mg(OH)2 OH-、CO32- 精制食盐水 电解食盐水思考： （1）以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚 酞的饱和食盐水，观察实验现象？ （2）以活性材料作电极，电解滴有几滴酚 酞的饱和食盐水，观察实验现象？ 由此可得出什么结论？ 活性材料作电极 阴极上，阳离子的放电顺序同惰性电极 阳极上，电极材料的溶解