海水中含有丰富的氯化钠资源,利用海水晒盐,然后以食盐为原料,可以获得氯气,进而获取大量的其它含氯化合物。
【重点难点】 1、海水晒盐的过程及氯化钠的用途; 2、氯气的工业制法和实验室制法。
【知识讲解】 一、海水晒盐的原理、过程及氯化钠的用途 1、海水晒盐的原理、过程 海水晒盐的原理是通过风吹日晒蒸发溶剂得到食盐晶体。 用海水晒盐,将海水引入盐田后,通过水的蒸发,使食盐溶液达到饱和,继续蒸发,食盐成晶体析出。这样制得的食盐含有较多的杂质,叫做粗盐。粗盐因含有氯化镁、氯化钙等杂质,能吸收空气里的水分而变潮(潮解)。粗盐经溶解、沉淀、过滤、蒸发,可制得精盐。
2、氯化钠的用途 氯化钠的用途很广。日常生活里用于调味和腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等等。医疗上用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液。氯化钠也是重要的化工原料,可用于制取钠、氯气、氢氧化钠、盐酸、纯碱等化工产品。
二、氯气的工业制法 工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
1、工业制氯气的原料、设备 工业制氯气的原料为饱和食盐水,设备为阳离子交换膜电解槽。 电解时使用饱和的食盐水,是因为饱和食盐水能增强溶液的导电性,同时可以大大减低氯气的溶解度,使电解产生的氯气几乎全部放出来。 阳离子交换膜有一种特殊的性质,它只允许阳离子通过,即只让Na+通过,而Cl-、OH- 和气体则不能通过.利用这一性质,可以防止电解产生的H2和Cl2相混合而爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱质量。
2、电解饱和食盐水反应原理 电解饱和食盐水时,和电源正极相连的电极(石墨棒)上产生氯气,和电源负极相连的电极(铁棒)上产生氢气。
湿润的碘化钾淀粉试纸遇氯气后会变蓝色(Cl2+2KI=2KCl+I2 ,I2使淀粉变蓝。),可以用湿润的碘化钾淀粉试纸检验生成的氯气。 电解饱和食盐水,要求食盐水必须纯净。但由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,其中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜;此外,杂质的存在会使得到的产品不纯。因此必须将粗盐提纯精制。
|