电解饱和食盐水课件.ppt
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- 电解 饱和 食盐 课件
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1、第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用2海水的综合利用海水的综合利用第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用第一课时海水中盐的开发和利用第一课时海水中盐的开发和利用第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用1了解海水的主要成分。了解海水的主要成分。2了解海水中盐的开发和利用。了解海水中盐的开发和利用。3掌握食盐资源的利用。掌握食盐资源的利用。 第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用一、海水制盐一、海水制盐1盐的种类盐的种类海水含有
2、多种盐类,以海水含有多种盐类,以 最多,约占海水盐类总量最多,约占海水盐类总量的的 ,还含有,还含有 、 等。等。2海水晒盐的原理海水晒盐的原理海水制盐以海水制盐以 为主,主要原理是为主,主要原理是 。氯化钠氯化钠80%氯化镁氯化镁硫酸钙硫酸钙蒸发法蒸发法(盐田法盐田法)太阳照射后,太阳照射后,水分蒸发,达到饱和浓度时,依次以固体形式析出水分蒸发,达到饱和浓度时,依次以固体形式析出第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用3盐田选择的条件盐田选择的条件盐田必须符合的条件有三个:盐田必须符合的条件有三个: ; ; 。有平坦空旷的海滩,潮汐落差大有平坦空旷的海滩,潮汐落差大气候干燥、多
3、风、少雨气候干燥、多风、少雨远离江河入海口远离江河入海口第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用4晒盐的步骤晒盐的步骤(1)苦卤是指苦卤是指 ,主要成分,主要成分是是 、 等。等。(2)海水晒盐的流程可表示如下:海水晒盐的流程可表示如下:分离食盐晶体后所得到的母液分离食盐晶体后所得到的母液氯化钾氯化钾氯化镁氯化镁第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用二、食盐资源的利用二、食盐资源的利用1氯碱生产的核心技术氯碱生产的核心技术电解电解氯碱工业就是以氯碱工业就是以 为原料制取为原料制取 、 和和 ,再进一步生产一系列的化工产品。再进一步生产一系列的化工产品。(1)电解电
4、解使电流通过使电流通过 而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起 叫做电解。叫做电解。NaOHCl2H2食盐食盐电解质溶液电解质溶液氧化还原氧化还原反应的过程反应的过程第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用(2)电解饱和食盐水电解饱和食盐水电解饱和食盐水时阳极反应式电解饱和食盐水时阳极反应式 ,阴极反,阴极反应式应式 ,电解饱和食盐水的化学方程式是,电解饱和食盐水的化学方程式是 。2氯碱生产的基本装置氯碱生产的基本装置(1)氯碱工业完成电解反应的主体设备是氯碱工业完成电解反应的主体设备是 。比较先。比较先进的电解制碱技术是进的电解制碱技术是 。(2)离子交换膜电解槽是由多个单元槽离
5、子交换膜电解槽是由多个单元槽 ,每个单元槽主要由每个单元槽主要由 、 、 、 和和 组成。组成。 2Cl2e=Cl22H2e=H2电解槽电解槽离子交换膜法离子交换膜法串联或并联组成的串联或并联组成的阳极阳极阴极阴极离子交换膜离子交换膜电解槽框电解槽框导电铜棒导电铜棒第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用一、电解饱和食盐水原理一、电解饱和食盐水原理如何除去海水中的如何除去海水中的Ca2、Mg2、SO42等离子?等离子?选择适当的试剂和操作顺序。选择适当的试剂和操作顺序。学生交流学生交流【提示【提示】(1)可选用以下常见试剂:可
6、选用以下常见试剂:NaOH、Na2CO3、BaCl2和盐酸。和盐酸。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用(2)加入试剂的顺序有三种:加入试剂的顺序有三种:先加先加NaOH,后加,后加BaCl2,再加,再加Na2CO3,最后用稀盐酸调,最后用稀盐酸调节节pH;先加先加BaCl2,后加,后加Na2CO3,再加,再加NaOH,最后用盐酸调节,最后用盐酸调节pH;先加先加BaCl2,后加,后加NaOH,再加,再加Na2CO3,最后用盐酸调节,最后用盐酸调节pH。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用用惰性电极电解电解质溶液时,阴、阳离子的放用惰性电极电解电解质溶液时,
7、阴、阳离子的放电顺序如何?电顺序如何?师生互动师生互动【提示【提示】用惰性电极电解时,阳离子的放电顺序:用惰性电极电解时,阳离子的放电顺序:AgCu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K(和金属活动顺序刚好相反和金属活动顺序刚好相反);阴离子的放电顺序阴离子的放电顺序 :S2IBrClOH含氧酸根离含氧酸根离子。子。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用电解食盐水实验装置电解食盐水实验装置请你阐述有关原理,写出电极反应式及总反应方程式。请你阐述有关原理,写出电极反应式及总反应方程式。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用第二单元第二单元 化学与资源
8、开发利用化学与资源开发利用下图中能验证氯化钠溶液下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞含酚酞)电解产物的装置电解产物的装置是是()第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用【解析【解析】在直流电源和电解池的闭合电路中,电子从电在直流电源和电解池的闭合电路中,电子从电源负极流向电解池的阴极。电解饱和食盐水,在阳极上生成源负极流向电解池的阴极。电解饱和食盐水,在阳极上生成Cl2,可用碘化钾淀粉溶液作试剂检验可用碘化钾淀粉溶液作试剂检验Cl2;在阴极上生成;在阴极上生成H2,可用向,可用向下排空气法收集,采用点燃的操作方法检验下排空气法收集,采用点燃的操作方法检验H2;在阴极区生成;在阴极区生成
9、NaOH溶液,可用酚酞试液作试剂检验溶液,可用酚酞试液作试剂检验NaOH。【答案【答案】D第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用【点评【点评】弄清阴阳两极产物,会用合适的物质来检验弄清阴阳两极产物,会用合适的物质来检验产物。产物。阳极产物的判断首先要看电极材料,如果是活性电极阳极产物的判断首先要看电极材料,如果是活性电极(金金属活动顺序中属活动顺序中Ag以前以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液,则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。中的阴离子不失电子。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用1某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作某
10、学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如右图所示的装置,则对电源较强杀菌能力的消毒液,设计了如右图所示的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极,为正极,b为负极;为负极;NaClO和和NaClBa为负极,为负极,b为正极;为正极;NaClO和和NaClCa为阳极,为阳极,b为阴极;为阴极;HClO和和NaClDa为阴极,为阴极,b为阳极;为阳极;HClO和和NaCl第二单元第二单元 化
11、学与资源开发利用化学与资源开发利用【解析【解析】该题可根据题干提供的要求,通过读图判断直该题可根据题干提供的要求,通过读图判断直流电源如何连接才能达到制得消毒液的目的。上端的电极如果流电源如何连接才能达到制得消毒液的目的。上端的电极如果接通电源正极,通电电解时,产生氯气,氯气由玻璃导管直接接通电源正极,通电电解时,产生氯气,氯气由玻璃导管直接排放到大气中,污染环境。如果电源的正极接通下方的电极,排放到大气中,污染环境。如果电源的正极接通下方的电极,下端产生氯气,上端产生氢气和氢氧化钠,氢气由玻璃导管直下端产生氯气,上端产生氢气和氢氧化钠,氢气由玻璃导管直接排出,氯气向上运动的过程中,被氢氧化钠
12、吸收后,生成次接排出,氯气向上运动的过程中,被氢氧化钠吸收后,生成次氯酸钠溶液。氯酸钠溶液。【答案【答案】B第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用二、离子交换膜法制烧碱二、离子交换膜法制烧碱 离子交换膜的基本构造、特性及其作用分别是什么?离子交换膜的基本构造、特性及其作用分别是什么?学生交流学生交流【提示【提示】(1)基本结构为离子交换膜电解槽单元槽:由阳基本结构为离子交换膜电解槽单元槽:由阳极极(钛网钛网)、阴极、阴极(碳钢网碳钢网)、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒等、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒等组成。组成。(2)离子交换膜的特性:只允许阳离子通过,且阻止阴离子离子交换膜
13、的特性:只允许阳离子通过,且阻止阴离子和气体通过。和气体通过。(3)离子交换膜的作用:离子交换膜的作用:可防止可防止H2和和Cl2混合发生爆炸;混合发生爆炸;防止防止Cl2与与NaOH反应生成反应生成NaClO影响烧碱质量。影响烧碱质量。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程如下图所离子交换膜法电解制碱的主要生产流程如下图所示:示:请你简要回答离子交换膜电解原理。请你简要回答离子交换膜电解原理。 第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用师生互动师生互动【提示【提示】离子交换膜法电解原理离子交换膜法电解原理精制的饱和食盐水进入阳极室
14、,加入精制的饱和食盐水进入阳极室,加入NaOH的纯水进入阴极的纯水进入阴极室,通电时,水在阴极表面放电生成室,通电时,水在阴极表面放电生成H2,Na穿过离子交换膜穿过离子交换膜由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含NaOH,Cl则在阳极则在阳极表面放电生成表面放电生成Cl2,电解后的淡盐水从阳极导出。由电解槽流出,电解后的淡盐水从阳极导出。由电解槽流出的阴极液中含有的阴极液中含有30%的的NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后以得到固碱。阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩
15、后被送往氢气贮柜;阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压被送往氢气贮柜;阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯。缩后可得到液氯。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用氯碱产品只有氯碱产品只有NaOH、Cl2和和H2的说法是否正确?的说法是否正确?离子交换膜制碱技术有何优点?离子交换膜制碱技术有何优点?学生交流学生交流【提示【提示】(1)不正确;电解饱和食盐水可得到不正确;电解饱和食盐水可得到NaOH、Cl2、H2三种产品,但氯碱工业产品是指在工业上应用电解饱和食盐三种产品,但氯碱工业产品是指在工业上应用电解饱和食盐水的产物所制得的产品。如应用水的产物所制得的产品。
16、如应用Cl2所得产品聚氯乙烯、氯化橡所得产品聚氯乙烯、氯化橡胶、一氯甲烷、氯仿、氯苯等。胶、一氯甲烷、氯仿、氯苯等。(2)优点:离子交换膜法制碱技术具有设备占地面积小、能优点:离子交换膜法制碱技术具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点,是氯碱工业的发展方向。低、污染小等优点,是氯碱工业的发展方向。第二单元第二单元 化学与资源开发利用化学与资源开发利用氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解饱和食盐水的方法获得氢氧化钠,我国的工
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