沪科版化学高一年级第一学期2.1以食盐为原料的化工产品(共76张PPT)
文档属性
| 名称 | 沪科版化学高一年级第一学期2.1以食盐为原料的化工产品(共76张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-09-16 15:32:13 | ||
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文档简介
(共76张PPT)
海水成份及应用前景：
海水是一个大的混合物（广意）：
海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海洋中还有大量的生物，是人类食物的来源之一。
若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上，地球将增高150米
海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用 ，海洋生物为人类提供食物和保健用品；海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
大海也是人类智慧的来源和情感的寄托之一……
图一：盐 田
图二：扫 盐
图三：将盐装入簸箕
图四：成堆的粗盐
图五：待售的粗盐
一.海水晒盐
盐的种类:海盐，湖盐，井盐，岩盐
古法晒盐:利用太阳能蒸发法:《说文解字》、
《天工开物》（p49 12题）
III. 海水晒盐的原理: 结晶（p49 14题）
①蒸发溶剂法：溶质的溶解度随温度的升高变化不大 （如NaCl）
②冷却饱和溶液法(降温结晶法）：溶质的溶解度随温度的升高很快增大 （如KNO3)
海 水 晒 盐
海盐
岩盐
湖盐
井盐
粗 盐
为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢？
结晶完的海水叫卤水,卤水中还含有什么成份呢？
海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量
海水密度(g/mL) CaSO4 NaCl MgCl2 MgSO4 NaBr
1.13 0.56
1.20 0.91
1.21 0.05 3.26 0.004 0.008
1.22 0.015 9.65 0.01 0.04
1.26 0.01 2.64 0.02 0.02 0.04
1.31 1.40 0.54 0.03 0.06
海水中主要元素的含量
元素 浓度
(mg/L) 元素 浓度
(mg/L) 元素 浓度
(mg/L)
锂Li 0.17 钴Co 0.0005 碘I 0.06
硼B 4.6 镍Ni 0.002 铯Cs 0.0005
钠Na 10770 溴Br 67 钡Ba 0.03
镁Mg 1290 铷Rb 0.12 金Au 0.000004
硫S 885 锶Sr 8 汞Hg 0.00003
氯Cl 19350 钼Mo 0.01 铀U 0.003
钾K 380 银Ag 0.00004
钙Ca 400 镉Cd 0.00011
查看课本25页中资料库“海水中主要元素的含量，回答问题：海水中的盐类都以离子形式存在，其中除水以外含量最多的元素依次是：
Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br
看课本24页中表2.1，得出结论：从海水中提取食盐，必须控制海水的密度_________________
1.21g/mL—1.26g/mL
粗盐中除氯化钠外，还含有其他一些盐类和难溶性物质，必须经过粗盐提纯
实验仪器及用品：天平、烧杯、玻璃棒、量筒、漏斗、铁架台及附件、酒精灯、滤纸、蒸发皿、等。
2、粗盐提纯的实验室方法
原理：粗盐中含有少量泥沙、可溶性的其它盐等杂质。泥沙不溶于水，可以将粗盐溶解后进行过滤而除去；对蒸发后得到的晶体进行洗涤，可除去其它可溶性盐
实验步骤：称量→溶解→过滤→蒸发→洗涤? 干燥。
①溶解食盐时，在保证食盐能完全溶解的前提下，水的用量要尽量少。由于食盐的溶解度一般在36 g/100 g水，故每溶解10 g食盐需加入30 mL左右的水。
②过滤操作中要注意：一贴（滤纸应紧贴漏斗壁）、二低（滤纸边缘低于漏斗边缘；过滤液液面低于滤纸边缘）、三靠（烧杯尖口靠住玻璃棒；玻璃棒靠住滤纸三层处；漏斗颈端靠住盛液烧杯壁）。
③在将要蒸干时用小火加热，利用余热使食盐蒸干。如果将要蒸干时仍用大火加热，食盐晶体很容易飞溅出来。
④要用少量水的洗涤得到的精盐。这是因为得到的精盐中可能含有象氯化钾那样的易溶于水的物质。
⑤本实验多次用到玻璃棒，它起的作用如搅拌加速溶解、引流转移溶液、搅拌扩散热量等。
注意点：
称量：
称量10克粗盐，量筒量取30毫升水，将它们溶解在烧杯中
思考：
为什么10克粗盐要量取30毫升水来溶解？
2. 粗盐提纯的步骤
①溶解食盐时，在保证食盐能完全溶解的前提下，水的用量要尽量少。由于食盐的溶解度一般在36 g/100 g水，故每溶解10 g食盐需加入30 mL左右的水。
2.溶解
3.过滤
4.蒸发
(加除杂剂）
5. 洗涤
用少量蒸馏水洗涤
可能含有的少量氯化钾等可溶性杂质，能用少量水洗去。
操作：
向漏斗中加水至恰好没过固体，静置过滤。重复2-3次。
实验思考题
为什么10g粗盐要量取30mL左右水来溶解？
根据食盐在常温下的溶解度约为36g/100g水进行计算，可得出要溶解10g食盐至少需要水约为28mL，水太少则不能溶解食盐，水太多则使过滤和蒸发过程太长。
A．过滤：
除去液体中混有的固体物质的一种方法
1．仪器：漏斗（附滤纸）、烧杯、玻璃棒和
铁架台
2．操作注意事项：
①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低：滤纸的边缘要比漏斗口稍低；
液面要低于滤纸边缘
③三靠：倾倒液体，烧杯嘴靠玻璃棒；
玻璃棒一端靠在三层滤纸上；
漏斗下端的管口靠在烧杯内壁上。
B、蒸发结晶
蒸发结晶时需注意什么？
思考：
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？
用少量的蒸馏水进行洗涤。
思考：
粗盐的提纯过程中玻璃棒的作用是什么？用了几次？
（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；
思考：
思考：
1） 三步中都用到的一种仪器是？
玻璃棒
2）蒸发结晶时什么时候停止加热？
当蒸发皿中出现较多晶体，还有少量液体时，停止加热，靠余热将剩余液体蒸干。
实验思考题
蒸发到即将干时，为什么要停止加热或小火加热？
用大火加热蒸发至干会使食盐颗粒飞溅出来。
为什么用少量蒸馏水洗净结晶物能除去少量的可溶性杂质？
因可溶性杂质量少，故能溶解，而食盐量大，只损失很少量。
大部分食盐用于化工生产，中国现代化工之母——氯碱工业
粗盐中含有一些杂质，远不能达到电解要求，必须制备化工用的纯食盐
粗盐中的成分：（泥沙）
Na+ Cl- Mg2+ SO42- Ca2+
Mg(OH)2
BaSO4
CaCO3
NaOH
BaCl2
Na2CO3
为确保杂质除净，所加试剂必须过量，过量的Ba2+可以用CO32-除去，最后用盐酸（HCl)调节PH值，除CO32- 。用盐酸之前先过滤。
所加试剂的顺序是：
保证BaCl2 在Na2CO3 之前盐酸（HCl)最后
剩余杂质
稍过量BaCl2
Mg2+
Ca2+
Ba2+
稍过量NaOH
除杂要求:不引入新杂质;为保证杂质除尽,所加试剂需稍过量,新引入杂质需在后面加入试剂中除去。
3.粗盐提纯（精制）
稍过量Na2CO3
剩余杂质
过滤和蒸发
粗盐提纯
海水晒盐
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。
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
⑴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？
除去难溶性杂质
除去可溶性杂质
除去Ca2＋ 能否用K2CO3？为什么？
思考与讨论：
加入NaCO3、NaOH、BaCl2顺序如何？
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。
思考与讨论：
调节溶液的pH值，来控制所加入盐酸的用量。
加入盐酸在过滤前，还是在过滤后进行？为什么？
过滤后进行。
如何控制所加入盐酸的用量？
所加试剂的顺序、用量、以及过量后如何处理
除杂方案设计思路：
粗盐
泥沙
Ca2+、Mg2+、SO42—
简单化(顺序):先加入BaCl2后加入Na2CO3
加入的试剂需过量
有效性(顺序):过滤后加入盐酸，使溶液呈中性
CO32— OH— Ba2+
Na2CO3 NaOH BaCl2
过滤
分析混合物的组成
根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法
Na2CO3
HCl
过量
适量
过量的试剂需除去
BaCl2 → Na2CO3 → NaOH →过滤 → HCl
BaCl2 → NaOH → Na2CO3 →过滤 → HCl
NaOH → BaCl2 → Na2CO3 →过滤 → HCl
除去粗盐中可溶性杂质
——氯化钙、氯化镁、硫酸钠 的试剂加入顺序
依据
溶液中发生的化学反应的化学方程式为：
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+NaCl
BaCl2 + Na2CO3= BaCO3↓+NaCl
MgCl2+ NaOH= Mg(OH)2↓+NaCl
（1）为了保证食盐水的纯度，有时加适量盐酸后，加热煮沸,其目的是？
除去溶解在溶液中的CO2
（2）如何判断溶液中的SO42-已除尽，
方法是？
取上层清液加入氯化钡溶液，
若无沉淀说明SO42-已除尽
溶液中可溶性杂质的除去原则：
（1）不增 提纯过程中不能引入新的杂质
（2）不减 不减少欲被提纯的物质
（3）好分复原被提纯的物质与杂质容易分离
三必须：除杂试剂必须过量
过量试剂必须除尽
除杂途径选最佳
食盐
氯碱工业
在U型管中加入饱和食盐水，插入碳棒作阳极(跟直流电源的正极相连)和铁棒作阴极(跟直流电源的负极相连)。同时在U型管的两边管中各滴入几滴酚酞试液。通直流电后观察两极上发生的现象和溶液颜色的变化。
实验用品
U型管，电极（铁棒，碳棒，外接直流电源），饱和食盐水， KI淀粉试纸，酚酞试液
阴极(铁):与电源的负极相连
阳极(炭):与电源的正极相连
阴极产物:H2和NaOH(无色酚酞变红)
阳极产物:Cl2(淀粉KI变蓝)
此反应也是工业制取氯气的反应方程式!
电解饱和食盐水
阴极现象: 有气泡，产生无色气体 （验证：爆鸣实验）；(无色酚酞变红)
阳极现象:有气泡，产生刺激性气体（黄绿色）；(湿润淀粉-KI试纸变蓝)
电解饱和食盐水的原理
阳极（C）： 2Cl-—2e → Cl2↑
(氧化反应）
阴极（Fe）：2H++ 2e→ H2↑
(还原反应）
通电后，Cl-和OH-向阳极移动，H+和Na+向阴极移动。（异性相吸）
同时在阴极区生成氢氧化钠
理论上，产生的氢气和氯气是一样多，但实际收集的气体是氢气多，主要是氯气能溶于水。
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图：
工业上电解饱和食盐水的注意事项：
反应装置为立式隔膜电解槽
食盐要精制
隔膜将氯气和氢气分离，防止气体混合时容易产生的爆炸，同时防止生成的氯气直接和碱液反应。
一、电解原理的应用
1．氯碱工业
(1)立式隔膜电解槽的结构。
阳极：由金属钛网制成；阴极：由碳钢网制成；离子交换
膜；电解槽框及导电铜棒。
(2)阳离子交换膜的作用。
只允许阳离子通过，不允许 Cl－、OH－等阴离子及气体分子
通过。这样可以防止阴极产生的 H2 与阳极产生的 Cl2 混合而爆
炸，也避免了 Cl2 与阴极产生的 NaOH 作用生成 NaClO 而影响
NaOH 的产量和质量。
电解原理
阳极（与电源正极相连）：
失电子（氧化反应）
阴离子失电子顺序：
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-
阴极（与电源负极相连）：
得电子（还原反应）
阳离子得电子顺序：
K+化学史话
吴蕴初(1891—1953)，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。
重要的化工原料-盐酸和烧碱
工业上常用氯气在氢气中燃烧的方法来制取氯化氢气体，HCl气体冷却后被水吸收成为氢氯酸，俗称盐酸。
氯化氢的物理性质：
?颜色：无色
?状态:气态
?气味：刺激性气味
?密度：大于空气
?溶解度：1体积水溶解500体积HCl
?特性：挥发性。易形成酸雾。
电离方程式：
表示电解质在水溶液或熔化状态下电离成自由移动的离子的式子。
书写：阳离子所带的正电荷总数和阴离子所带的负电荷总数相等。
HCl的电离
HCl做喷泉实验
HCl气体极易溶于水。当做喷泉实验时，用胶头滴管注入少量水到盛满HCl的烧瓶中，烧瓶内的HCl气体迅速溶于这些水中，使瓶内气体的压强迅速减小，因而把大烧杯中的水吸上来。
喷泉实验
石蕊试液喷入烧瓶后，为什么会变红？
烧杯中的溶液为什么会喷入烧瓶？
为什么烧瓶内外的压强相差很大，氯化氢哪里去了？
为什么烧瓶内最终仍有少量气体？
什么情况下烧瓶中会充满液体？
怎样才能使喷泉实验做得成功？
有盐酸生成
烧瓶内压强减小
氯化氢溶解在水里
氯化氢中混有空气
氯化氢很纯
烧瓶要干燥，气密性好， 充满氯化氢气体。
答:由于收集HCl时残留的空气(向上排空气法收集)，及做实验时混入的空气。
既然HCl的溶解度如此之大,为什么烧瓶中没有充满液体呢?
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？
气体在液体中溶解度较大，形成压强差
实验成败的关键是什么？
装置气密性要好；
烧瓶要干燥；
气体纯度高。
易溶于水的气体和水：HCl、NH3；
气体与液体发生反应：CO2、Cl2、H2S、SO2、NO2
和NaOH溶液。
5.HCl的制备
(1)工业
1.反应原理
强酸 制 弱酸
难挥发性酸 制 易挥发性酸
高沸点酸 制 低沸点酸
热稳定性酸 制 热不稳定性酸
2.实验室制氯化氢（HCl）：
湿润的蓝（紫）色石蕊试纸变红
HCl+NH3→NH4Cl （白烟）
2.实验装置
发生装置-净化装置-收集装置-尾气吸收装置
发生装置：固液加热型
净化装置：装有浓硫酸的洗气瓶或装有无水CaCl2的干燥管。
收集方法：向上排空气法
尾气吸收：
实验室制气体的一般设备：
A、“固+固”加热型
B、“固+液”不加热型
C、“固（液）+液”加热型
加热
制HCl
固 ＋液
MnO2
△
【思考】选择发生装置的依据是什么？
（1）所需药品的状态
（2）反应条件
固体反应物加热制气体
固体和液体混合制气体(不加热)
有液体反应物(需要加热)
气体发生装置
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
B、 “固+液”不加热型
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沸
石，防暴沸
C、固+液加热型
气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净化条件
净化装置
洗气瓶
进气管应“长进短出”
干燥管
应大口方向进气，
小口方向出气
液体试剂
固体试剂
固体试剂需加热
浓硫酸
无水CaCl2
碱石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
（CaCl2·8NH3 ）
液态干燥剂 固态干燥剂
装
置
常见干燥剂
可干燥
气体
不可干燥 气体
气体收集装置的设计原则：根据气体的溶解性或密度
收集装置
H2,NH3
CO2,Cl2,HCl
H2,O2,N2,CO
密度小于空气的气体
密度大于空 气的气体
难溶或微溶于水的气体
难以吸收的可燃气体可以点燃处理
吸收气体
少量尾气可以集于气球中
尾气处理装置
倒吸
盐酸的化学性质：
盐酸的物理性质：
氯化氢的水溶液叫盐酸，纯净的盐酸是无色液体，工业盐酸含Fe3+而呈黄色。常用的浓盐酸浓度为37%，密度为1.19g/cm3，有腐蚀性、挥发性和刺激性气味。
①具有酸的通性
（与碱、碱性氧化物、
盐、金属、酸碱指示剂的反应）。
HCl → H+ + Cl-
②盐酸的特性（Cl-）：
AgNO3 + HCl → AgCl↓+ HNO3
酸的通性：
（1）使酸碱指示剂变色 (非氧化性酸) ：紫（蓝）色石蕊试液
遇酸溶液变红色；
（2）呈酸性（PH值<7）
（3）跟金属活动性顺序表（H）前的活泼金属的单质起置换
反应 (非氧化性酸)
（4）跟碱性氧化物和某些金属氧化物反应
酸 + 碱性（金属）氧化物→盐+水
例：3H2SO4+Fe2O3 → Fe2(SO4)3+3H2O
（5）跟碱起中和反应
酸+碱→盐+水
例：2HCl+Cu(OH)2 → CuCl2+2H2O
（6）与某些盐反应生成酸和新盐。
盐+酸→新盐+新酸，要依
照复分解的条件来判断是否会发生反应
例：BaCl2+H2SO4 → BaSO4↓+2HCl
讨论：
盐酸和氯化氢的性质有何区别？
氯化氢
盐酸
无色有刺激性气味的气体
无色液体，氯化氢的水溶液
不能使干燥的石蕊试纸变红
能使干燥的石蕊试纸变红
纯净物，只含有HCl分子
混合物，含H2O、H+、Cl-
对热稳定，温度高于
1000℃开始分解
化学性质很活泼，有酸
的通性，是一种强酸
溶解度大（1：500）
能和水以任意比混合
（5）盐酸的用途：
清除金属表面的氧化物，制氯化物、塑料、染料、橡胶、药剂等。
颜色、状态
石蕊试纸
构成
热稳定性
溶解性
氢氧化钠
①俗称：烧碱、火碱、苛性钠
——具有极强的腐蚀性
事故处理：先用水清洗，再用2％的硼酸洗涤。
②白色固体，极易溶于水；
③易潮解
—— 可用做干燥剂
④具有碱的通性
⑤玻璃瓶盛装氢氧化钠时，应用橡胶塞
NaOH → Na+ ＋ OHˉ
练习：写出下列反应的化学方程式
⑴氢氧化钠溶液和醋酸反应
⑵ 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应
⑤氢氧化钠的用途
重要的化工原料。在纺织、印染、造纸、石油精练等均有广泛应用。
SiO2+ 2NaOH →Na2SiO3 + H2O
碱的通性：
（1）呈碱性（水溶液) pH>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：①Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓+H2O
②2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O
（3）碱与酸发生中和反应
例①2NaOH+H2SO4 → Na2SO4+2H2O
②Ca(OH)2+2HNO3 → Ca(NO3)2+2H2O
（4）碱 +盐→新盐 + 新碱
如Ca(OH)2+Na2CO3 → CaCO3↓+2NaOH
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？
3.电解质与非电解质
非电解质:溶于水和熔融状态下都不能导电的化合物
蔗糖、酒精是非电解质。
（1）铜能导电，铜是电解质吗？
不是。因为铜不是化合物
不是。因为盐酸是混合物。
是。因为在熔融状态下可以导电.
（2）盐酸是电解质吗？
（3）BaSO4,AgCl是电解质吗？
电解质:溶于水或熔融状态下能导电的化合物
酸、碱、盐是电解质。
NaCl
MgCl2
(NH4)2SO4
4.电离
电解质的电离可以用电离方程式来表示：
电解质在水分子作用下,
离解成自由移动离子的过程。
→ Na+ + Cl-
→ Mg2+ + 2Cl-
→2NH4+ + SO42-
→2H+ + SO42-
→2Fe3+ + 3SO42-
→K+ + Al3+ + 2SO42-
→K+ + ClO3-
→K+ + MnO4-
H2SO4
Fe2(SO4)3
KAl(SO4)2
KClO3
KMnO4
海水成份及应用前景：
海水是一个大的混合物（广意）：
海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海洋中还有大量的生物，是人类食物的来源之一。
若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上，地球将增高150米
海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用 ，海洋生物为人类提供食物和保健用品；海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
大海也是人类智慧的来源和情感的寄托之一……
图一：盐 田
图二：扫 盐
图三：将盐装入簸箕
图四：成堆的粗盐
图五：待售的粗盐
一.海水晒盐
盐的种类:海盐，湖盐，井盐，岩盐
古法晒盐:利用太阳能蒸发法:《说文解字》、
《天工开物》（p49 12题）
III. 海水晒盐的原理: 结晶（p49 14题）
①蒸发溶剂法：溶质的溶解度随温度的升高变化不大 （如NaCl）
②冷却饱和溶液法(降温结晶法）：溶质的溶解度随温度的升高很快增大 （如KNO3)
海 水 晒 盐
海盐
岩盐
湖盐
井盐
粗 盐
为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢？
结晶完的海水叫卤水,卤水中还含有什么成份呢？
海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量
海水密度(g/mL) CaSO4 NaCl MgCl2 MgSO4 NaBr
1.13 0.56
1.20 0.91
1.21 0.05 3.26 0.004 0.008
1.22 0.015 9.65 0.01 0.04
1.26 0.01 2.64 0.02 0.02 0.04
1.31 1.40 0.54 0.03 0.06
海水中主要元素的含量
元素 浓度
(mg/L) 元素 浓度
(mg/L) 元素 浓度
(mg/L)
锂Li 0.17 钴Co 0.0005 碘I 0.06
硼B 4.6 镍Ni 0.002 铯Cs 0.0005
钠Na 10770 溴Br 67 钡Ba 0.03
镁Mg 1290 铷Rb 0.12 金Au 0.000004
硫S 885 锶Sr 8 汞Hg 0.00003
氯Cl 19350 钼Mo 0.01 铀U 0.003
钾K 380 银Ag 0.00004
钙Ca 400 镉Cd 0.00011
查看课本25页中资料库“海水中主要元素的含量，回答问题：海水中的盐类都以离子形式存在，其中除水以外含量最多的元素依次是：
Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br
看课本24页中表2.1，得出结论：从海水中提取食盐，必须控制海水的密度_________________
1.21g/mL—1.26g/mL
粗盐中除氯化钠外，还含有其他一些盐类和难溶性物质，必须经过粗盐提纯
实验仪器及用品：天平、烧杯、玻璃棒、量筒、漏斗、铁架台及附件、酒精灯、滤纸、蒸发皿、等。
2、粗盐提纯的实验室方法
原理：粗盐中含有少量泥沙、可溶性的其它盐等杂质。泥沙不溶于水，可以将粗盐溶解后进行过滤而除去；对蒸发后得到的晶体进行洗涤，可除去其它可溶性盐
实验步骤：称量→溶解→过滤→蒸发→洗涤? 干燥。
①溶解食盐时，在保证食盐能完全溶解的前提下，水的用量要尽量少。由于食盐的溶解度一般在36 g/100 g水，故每溶解10 g食盐需加入30 mL左右的水。
②过滤操作中要注意：一贴（滤纸应紧贴漏斗壁）、二低（滤纸边缘低于漏斗边缘；过滤液液面低于滤纸边缘）、三靠（烧杯尖口靠住玻璃棒；玻璃棒靠住滤纸三层处；漏斗颈端靠住盛液烧杯壁）。
③在将要蒸干时用小火加热，利用余热使食盐蒸干。如果将要蒸干时仍用大火加热，食盐晶体很容易飞溅出来。
④要用少量水的洗涤得到的精盐。这是因为得到的精盐中可能含有象氯化钾那样的易溶于水的物质。
⑤本实验多次用到玻璃棒，它起的作用如搅拌加速溶解、引流转移溶液、搅拌扩散热量等。
注意点：
称量：
称量10克粗盐，量筒量取30毫升水，将它们溶解在烧杯中
思考：
为什么10克粗盐要量取30毫升水来溶解？
2. 粗盐提纯的步骤
①溶解食盐时，在保证食盐能完全溶解的前提下，水的用量要尽量少。由于食盐的溶解度一般在36 g/100 g水，故每溶解10 g食盐需加入30 mL左右的水。
2.溶解
3.过滤
4.蒸发
(加除杂剂）
5. 洗涤
用少量蒸馏水洗涤
可能含有的少量氯化钾等可溶性杂质，能用少量水洗去。
操作：
向漏斗中加水至恰好没过固体，静置过滤。重复2-3次。
实验思考题
为什么10g粗盐要量取30mL左右水来溶解？
根据食盐在常温下的溶解度约为36g/100g水进行计算，可得出要溶解10g食盐至少需要水约为28mL，水太少则不能溶解食盐，水太多则使过滤和蒸发过程太长。
A．过滤：
除去液体中混有的固体物质的一种方法
1．仪器：漏斗（附滤纸）、烧杯、玻璃棒和
铁架台
2．操作注意事项：
①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低：滤纸的边缘要比漏斗口稍低；
液面要低于滤纸边缘
③三靠：倾倒液体，烧杯嘴靠玻璃棒；
玻璃棒一端靠在三层滤纸上；
漏斗下端的管口靠在烧杯内壁上。
B、蒸发结晶
蒸发结晶时需注意什么？
思考：
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？
用少量的蒸馏水进行洗涤。
思考：
粗盐的提纯过程中玻璃棒的作用是什么？用了几次？
（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；
思考：
思考：
1） 三步中都用到的一种仪器是？
玻璃棒
2）蒸发结晶时什么时候停止加热？
当蒸发皿中出现较多晶体，还有少量液体时，停止加热，靠余热将剩余液体蒸干。
实验思考题
蒸发到即将干时，为什么要停止加热或小火加热？
用大火加热蒸发至干会使食盐颗粒飞溅出来。
为什么用少量蒸馏水洗净结晶物能除去少量的可溶性杂质？
因可溶性杂质量少，故能溶解，而食盐量大，只损失很少量。
大部分食盐用于化工生产，中国现代化工之母——氯碱工业
粗盐中含有一些杂质，远不能达到电解要求，必须制备化工用的纯食盐
粗盐中的成分：（泥沙）
Na+ Cl- Mg2+ SO42- Ca2+
Mg(OH)2
BaSO4
CaCO3
NaOH
BaCl2
Na2CO3
为确保杂质除净，所加试剂必须过量，过量的Ba2+可以用CO32-除去，最后用盐酸（HCl)调节PH值，除CO32- 。用盐酸之前先过滤。
所加试剂的顺序是：
保证BaCl2 在Na2CO3 之前盐酸（HCl)最后
剩余杂质
稍过量BaCl2
Mg2+
Ca2+
Ba2+
稍过量NaOH
除杂要求:不引入新杂质;为保证杂质除尽,所加试剂需稍过量,新引入杂质需在后面加入试剂中除去。
3.粗盐提纯（精制）
稍过量Na2CO3
剩余杂质
过滤和蒸发
粗盐提纯
海水晒盐
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。
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
⑴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？
除去难溶性杂质
除去可溶性杂质
除去Ca2＋ 能否用K2CO3？为什么？
思考与讨论：
加入NaCO3、NaOH、BaCl2顺序如何？
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。
思考与讨论：
调节溶液的pH值，来控制所加入盐酸的用量。
加入盐酸在过滤前，还是在过滤后进行？为什么？
过滤后进行。
如何控制所加入盐酸的用量？
所加试剂的顺序、用量、以及过量后如何处理
除杂方案设计思路：
粗盐
泥沙
Ca2+、Mg2+、SO42—
简单化(顺序):先加入BaCl2后加入Na2CO3
加入的试剂需过量
有效性(顺序):过滤后加入盐酸，使溶液呈中性
CO32— OH— Ba2+
Na2CO3 NaOH BaCl2
过滤
分析混合物的组成
根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法
Na2CO3
HCl
过量
适量
过量的试剂需除去
BaCl2 → Na2CO3 → NaOH →过滤 → HCl
BaCl2 → NaOH → Na2CO3 →过滤 → HCl
NaOH → BaCl2 → Na2CO3 →过滤 → HCl
除去粗盐中可溶性杂质
——氯化钙、氯化镁、硫酸钠 的试剂加入顺序
依据
溶液中发生的化学反应的化学方程式为：
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+NaCl
BaCl2 + Na2CO3= BaCO3↓+NaCl
MgCl2+ NaOH= Mg(OH)2↓+NaCl
（1）为了保证食盐水的纯度，有时加适量盐酸后，加热煮沸,其目的是？
除去溶解在溶液中的CO2
（2）如何判断溶液中的SO42-已除尽，
方法是？
取上层清液加入氯化钡溶液，
若无沉淀说明SO42-已除尽
溶液中可溶性杂质的除去原则：
（1）不增 提纯过程中不能引入新的杂质
（2）不减 不减少欲被提纯的物质
（3）好分复原被提纯的物质与杂质容易分离
三必须：除杂试剂必须过量
过量试剂必须除尽
除杂途径选最佳
食盐
氯碱工业
在U型管中加入饱和食盐水，插入碳棒作阳极(跟直流电源的正极相连)和铁棒作阴极(跟直流电源的负极相连)。同时在U型管的两边管中各滴入几滴酚酞试液。通直流电后观察两极上发生的现象和溶液颜色的变化。
实验用品
U型管，电极（铁棒，碳棒，外接直流电源），饱和食盐水， KI淀粉试纸，酚酞试液
阴极(铁):与电源的负极相连
阳极(炭):与电源的正极相连
阴极产物:H2和NaOH(无色酚酞变红)
阳极产物:Cl2(淀粉KI变蓝)
此反应也是工业制取氯气的反应方程式!
电解饱和食盐水
阴极现象: 有气泡，产生无色气体 （验证：爆鸣实验）；(无色酚酞变红)
阳极现象:有气泡，产生刺激性气体（黄绿色）；(湿润淀粉-KI试纸变蓝)
电解饱和食盐水的原理
阳极（C）： 2Cl-—2e → Cl2↑
(氧化反应）
阴极（Fe）：2H++ 2e→ H2↑
(还原反应）
通电后，Cl-和OH-向阳极移动，H+和Na+向阴极移动。（异性相吸）
同时在阴极区生成氢氧化钠
理论上，产生的氢气和氯气是一样多，但实际收集的气体是氢气多，主要是氯气能溶于水。
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图：
工业上电解饱和食盐水的注意事项：
反应装置为立式隔膜电解槽
食盐要精制
隔膜将氯气和氢气分离，防止气体混合时容易产生的爆炸，同时防止生成的氯气直接和碱液反应。
一、电解原理的应用
1．氯碱工业
(1)立式隔膜电解槽的结构。
阳极：由金属钛网制成；阴极：由碳钢网制成；离子交换
膜；电解槽框及导电铜棒。
(2)阳离子交换膜的作用。
只允许阳离子通过，不允许 Cl－、OH－等阴离子及气体分子
通过。这样可以防止阴极产生的 H2 与阳极产生的 Cl2 混合而爆
炸，也避免了 Cl2 与阴极产生的 NaOH 作用生成 NaClO 而影响
NaOH 的产量和质量。
电解原理
阳极（与电源正极相连）：
失电子（氧化反应）
阴离子失电子顺序：
S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-
阴极（与电源负极相连）：
得电子（还原反应）
阳离子得电子顺序：
K+
吴蕴初(1891—1953)，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。
重要的化工原料-盐酸和烧碱
工业上常用氯气在氢气中燃烧的方法来制取氯化氢气体，HCl气体冷却后被水吸收成为氢氯酸，俗称盐酸。
氯化氢的物理性质：
?颜色：无色
?状态:气态
?气味：刺激性气味
?密度：大于空气
?溶解度：1体积水溶解500体积HCl
?特性：挥发性。易形成酸雾。
电离方程式：
表示电解质在水溶液或熔化状态下电离成自由移动的离子的式子。
书写：阳离子所带的正电荷总数和阴离子所带的负电荷总数相等。
HCl的电离
HCl做喷泉实验
HCl气体极易溶于水。当做喷泉实验时，用胶头滴管注入少量水到盛满HCl的烧瓶中，烧瓶内的HCl气体迅速溶于这些水中，使瓶内气体的压强迅速减小，因而把大烧杯中的水吸上来。
喷泉实验
石蕊试液喷入烧瓶后，为什么会变红？
烧杯中的溶液为什么会喷入烧瓶？
为什么烧瓶内外的压强相差很大，氯化氢哪里去了？
为什么烧瓶内最终仍有少量气体？
什么情况下烧瓶中会充满液体？
怎样才能使喷泉实验做得成功？
有盐酸生成
烧瓶内压强减小
氯化氢溶解在水里
氯化氢中混有空气
氯化氢很纯
烧瓶要干燥，气密性好， 充满氯化氢气体。
答:由于收集HCl时残留的空气(向上排空气法收集)，及做实验时混入的空气。
既然HCl的溶解度如此之大,为什么烧瓶中没有充满液体呢?
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？
气体在液体中溶解度较大，形成压强差
实验成败的关键是什么？
装置气密性要好；
烧瓶要干燥；
气体纯度高。
易溶于水的气体和水：HCl、NH3；
气体与液体发生反应：CO2、Cl2、H2S、SO2、NO2
和NaOH溶液。
5.HCl的制备
(1)工业
1.反应原理
强酸 制 弱酸
难挥发性酸 制 易挥发性酸
高沸点酸 制 低沸点酸
热稳定性酸 制 热不稳定性酸
2.实验室制氯化氢（HCl）：
湿润的蓝（紫）色石蕊试纸变红
HCl+NH3→NH4Cl （白烟）
2.实验装置
发生装置-净化装置-收集装置-尾气吸收装置
发生装置：固液加热型
净化装置：装有浓硫酸的洗气瓶或装有无水CaCl2的干燥管。
收集方法：向上排空气法
尾气吸收：
实验室制气体的一般设备：
A、“固+固”加热型
B、“固+液”不加热型
C、“固（液）+液”加热型
加热
制HCl
固 ＋液
MnO2
△
【思考】选择发生装置的依据是什么？
（1）所需药品的状态
（2）反应条件
固体反应物加热制气体
固体和液体混合制气体(不加热)
有液体反应物(需要加热)
气体发生装置
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
B、 “固+液”不加热型
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沸
石，防暴沸
C、固+液加热型
气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净化条件
净化装置
洗气瓶
进气管应“长进短出”
干燥管
应大口方向进气，
小口方向出气
液体试剂
固体试剂
固体试剂需加热
浓硫酸
无水CaCl2
碱石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
（CaCl2·8NH3 ）
液态干燥剂 固态干燥剂
装
置
常见干燥剂
可干燥
气体
不可干燥 气体
气体收集装置的设计原则：根据气体的溶解性或密度
收集装置
H2,NH3
CO2,Cl2,HCl
H2,O2,N2,CO
密度小于空气的气体
密度大于空 气的气体
难溶或微溶于水的气体
难以吸收的可燃气体可以点燃处理
吸收气体
少量尾气可以集于气球中
尾气处理装置
倒吸
盐酸的化学性质：
盐酸的物理性质：
氯化氢的水溶液叫盐酸，纯净的盐酸是无色液体，工业盐酸含Fe3+而呈黄色。常用的浓盐酸浓度为37%，密度为1.19g/cm3，有腐蚀性、挥发性和刺激性气味。
①具有酸的通性
（与碱、碱性氧化物、
盐、金属、酸碱指示剂的反应）。
HCl → H+ + Cl-
②盐酸的特性（Cl-）：
AgNO3 + HCl → AgCl↓+ HNO3
酸的通性：
（1）使酸碱指示剂变色 (非氧化性酸) ：紫（蓝）色石蕊试液
遇酸溶液变红色；
（2）呈酸性（PH值<7）
（3）跟金属活动性顺序表（H）前的活泼金属的单质起置换
反应 (非氧化性酸)
（4）跟碱性氧化物和某些金属氧化物反应
酸 + 碱性（金属）氧化物→盐+水
例：3H2SO4+Fe2O3 → Fe2(SO4)3+3H2O
（5）跟碱起中和反应
酸+碱→盐+水
例：2HCl+Cu(OH)2 → CuCl2+2H2O
（6）与某些盐反应生成酸和新盐。
盐+酸→新盐+新酸，要依
照复分解的条件来判断是否会发生反应
例：BaCl2+H2SO4 → BaSO4↓+2HCl
讨论：
盐酸和氯化氢的性质有何区别？
氯化氢
盐酸
无色有刺激性气味的气体
无色液体，氯化氢的水溶液
不能使干燥的石蕊试纸变红
能使干燥的石蕊试纸变红
纯净物，只含有HCl分子
混合物，含H2O、H+、Cl-
对热稳定，温度高于
1000℃开始分解
化学性质很活泼，有酸
的通性，是一种强酸
溶解度大（1：500）
能和水以任意比混合
（5）盐酸的用途：
清除金属表面的氧化物，制氯化物、塑料、染料、橡胶、药剂等。
颜色、状态
石蕊试纸
构成
热稳定性
溶解性
氢氧化钠
①俗称：烧碱、火碱、苛性钠
——具有极强的腐蚀性
事故处理：先用水清洗，再用2％的硼酸洗涤。
②白色固体，极易溶于水；
③易潮解
—— 可用做干燥剂
④具有碱的通性
⑤玻璃瓶盛装氢氧化钠时，应用橡胶塞
NaOH → Na+ ＋ OHˉ
练习：写出下列反应的化学方程式
⑴氢氧化钠溶液和醋酸反应
⑵ 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应
⑤氢氧化钠的用途
重要的化工原料。在纺织、印染、造纸、石油精练等均有广泛应用。
SiO2+ 2NaOH →Na2SiO3 + H2O
碱的通性：
（1）呈碱性（水溶液) pH>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：①Ca(OH)2+CO2 → CaCO3↓+H2O
②2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O
（3）碱与酸发生中和反应
例①2NaOH+H2SO4 → Na2SO4+2H2O
②Ca(OH)2+2HNO3 → Ca(NO3)2+2H2O
（4）碱 +盐→新盐 + 新碱
如Ca(OH)2+Na2CO3 → CaCO3↓+2NaOH
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？
3.电解质与非电解质
非电解质:溶于水和熔融状态下都不能导电的化合物
蔗糖、酒精是非电解质。
（1）铜能导电，铜是电解质吗？
不是。因为铜不是化合物
不是。因为盐酸是混合物。
是。因为在熔融状态下可以导电.
（2）盐酸是电解质吗？
（3）BaSO4,AgCl是电解质吗？
电解质:溶于水或熔融状态下能导电的化合物
酸、碱、盐是电解质。
NaCl
MgCl2
(NH4)2SO4
4.电离
电解质的电离可以用电离方程式来表示：
电解质在水分子作用下,
离解成自由移动离子的过程。
→ Na+ + Cl-
→ Mg2+ + 2Cl-
→2NH4+ + SO42-
→2H+ + SO42-
→2Fe3+ + 3SO42-
→K+ + Al3+ + 2SO42-
→K+ + ClO3-
→K+ + MnO4-
H2SO4
Fe2(SO4)3
KAl(SO4)2
KClO3
KMnO4