人教版高中化学选修二化学与资源开发利用课件 (共93页)
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高考化学精品课件：第2讲 化学与资源开发利用课件 新人教版选修2
软水：含少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水。
(2)硬水的类型： 暂时硬度——由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度。 永久硬度——由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。
(3)硬水软化的方法： ①加热法(只能软化具有暂时硬度的水)： △ 其原理为：Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O， △ Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O， 继续煮沸时，MgCO3 可转化为更难溶的 Mg(OH)2，即 △ MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。
＋ ＋
的硬度是由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 所引起的，这种硬度 叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软 △ 化，方程式为 Ca ＋2HCO3 =====CaCO3↓＋CO2↑＋
2＋
－
△ H2O、Mg ＋2HCO3 =====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O。
2＋
－
(2)如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的， 这种硬度叫做永久硬度。具有永久硬度的水可以采用离
C．将海水通过离子交换树脂而除去盐分
D．利用半透膜，采用反渗透法而除掉盐分
解析：海水中Na＋等离子不能通过加化学试剂而沉淀， A项错误；B项为蒸馏法淡化海水；C项为电渗析法淡化 海水；D项为反渗透法淡化海水。
答案： A
1－2.下列有关硬水及其软化的说法中错误的是 A．离子交换法可以软化硬水 B．硬水中含有较多Ca2＋、Mg2＋
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或 离子截留，从而获得纯净水的方法称为_______。电 渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是 ________。
(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件2 新人教版选修2.pptx
Ca(HCO3)2 CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg(HCO3)2 2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2 O Mg(OH)2↓＋CO2↑
10
药剂法——具有永久硬度的水可采用药剂法。
药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂， 与Ca2＋、Mg2＋发生化学反应，使Ca2＋、 Mg2＋以沉淀的形式分离出来，达到软化水的 目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。对于工业 锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方 法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
11
【科学探究】
有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有 MgCl2和CaCl2，你能设计出软化水的实验方 案吗？
现有药剂可供选用：Ca（OH）2溶液、 NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。
工业上还常用硫酸铝，聚合铝， 硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。
3
【演示实验】 1．烧杯1中盛有浑浊的井水，加入一些绿矾（FeSO4•7H2O）， 搅拌后静置。 2．烧杯2中盛有浑浊的井水，加入适量NaOH溶液，使溶液的 pH达到9左右，然后加入一些FeSO4•7H2O ，搅拌后静置。 3．烧杯3中盛有浑浊的井水，加入一些Fe2(SO4)3 ，搅拌后静 置
7
1）天然水的分类：
硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水； 软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含Ca2＋、
Mg2＋的水叫做软水。
洗涤用水如果硬度太高，水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不 溶于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净衣物。在工业上对水 的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水 里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导 热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会导致管道局部过热， 使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故。所以硬水的 软化非常重要。
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药剂法——具有永久硬度的水可采用药剂法。
药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂， 与Ca2＋、Mg2＋发生化学反应，使Ca2＋、 Mg2＋以沉淀的形式分离出来，达到软化水的 目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。对于工业 锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方 法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
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【科学探究】
有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有 MgCl2和CaCl2，你能设计出软化水的实验方 案吗？
现有药剂可供选用：Ca（OH）2溶液、 NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。
工业上还常用硫酸铝，聚合铝， 硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。
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【演示实验】 1．烧杯1中盛有浑浊的井水，加入一些绿矾（FeSO4•7H2O）， 搅拌后静置。 2．烧杯2中盛有浑浊的井水，加入适量NaOH溶液，使溶液的 pH达到9左右，然后加入一些FeSO4•7H2O ，搅拌后静置。 3．烧杯3中盛有浑浊的井水，加入一些Fe2(SO4)3 ，搅拌后静 置
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1）天然水的分类：
硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水； 软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含Ca2＋、
Mg2＋的水叫做软水。
洗涤用水如果硬度太高，水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不 溶于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净衣物。在工业上对水 的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水 里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导 热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会导致管道局部过热， 使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故。所以硬水的 软化非常重要。
化学与资源的开发利用ppt课件
高考集训
课堂探究
考点突破
课堂反馈
课时作业
高 考 集 训
感 悟 真 题· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 体 验 技 能
1．(多选)(2011·海南，20)下列叙述正确的是(
②由海水制盐的方法仍以蒸发法 (盐田法)为主。盐田一般分成贮水 池、蒸发池和结晶池三部分。海水蒸发浓缩，达到饱和析出食盐晶体， 分离后所得到的母液叫苦卤。 ③食盐资源的利用 精制饱和食盐水，电解可得H2、Cl2和NaOH。 (2)海水提溴：海水浓缩→氯化→吹出→吸收。 (3) 海水提镁：贝壳焙烧→制石灰乳→得到氢氧化镁→沉淀分离→ 沉淀溶解→浓缩→过滤→干燥→电解。 (4)从海水中提取重水：蒸馏法、电解法、化学交换法和吸附法。
化学与技术属于选修模块，在高考中考查 的重点内容是运用所学化学基础知识、基本原 理、各物质间的反应等，对化学工业生产技术 方面的问题做出合理的分析和解释。一般以工 艺流程的形式考查。考生在备考时，应紧紧依 据考纲要求，立足课本上的重点专题知识，有 意识地强化“应用基本化学知识解释、解决” 有关技术问题的能力。另外，本章内容与实际 工农业生产联系紧密，所以还要关注社会新闻、 了解科技动态，有助于对试题的分析与解答。 从近三年新课标地区的高考试题来看，纯
与碱液反应；(4)电镀时，镀层金属作阳极，失电子形成阳离子，
－ 即 Al失电子形成Al3＋，Al3＋再与 AlCl－ 结合形成 Al Cl 4 2 7 ； (5)致密的
氧化膜附着在钢材表面，阻止了内部金属与空气的接触。
课 堂 探 究
条 分 缕 析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 各 个 击 破
高中化学第二单元化学与资源开发利用单元整合课件新人教版选修2
二、听思路。
思路就是我们思考问题的步骤。例如老师在讲解一道数学题时，首先思考应该从什么地方下手，然后在思考用什么方法，通过什么样的过程来进行解 答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容，上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过，并没有详细解答， 大家要及时地把它们记下来，下课再向老师请教。
目标导航
知识梳理
专题2 关于海水的综合利用
重难聚焦
典例透析
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
专题1 专题2 专题3
【例题2】 海水约占地球总储水量的97%,若把海水淡化和化工
生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋
资源。
(1)目前,国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏
N2。
(3)由于漂白粉中的ClO-具有强氧化性,故可发生反应:CN-+ClO-
CNO-+Cl-。
答案：(1)CN-+Cl2+2OH- CNO-+2Cl-+H2O
(2)2CNO-+3Cl2+8OH- 2CO32- + 6Cl − +4H2O + N2 (3)CN-+ClO- CNO-+Cl-
专题1 专题2 专题3
烯和丁二烯,A、B错误,C正确;石油和油脂都不属于高分子,D错误。 答案：C
编后语
听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好，直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课，同学们可以参考如下建议：
一、听要点。
一般来说，一节课的要点就是老师们在备课中准备的讲课大纲。许多老师在讲课正式开始之前会告诉大家，同学们对此要格外注意。例如在学习物理 课“力的三要素”这一节时，老师会先列出力的三要素——大小、方向、作用点。这就是一堂课的要点。把这三点认真听好了，这节课就基本掌握了。
思路就是我们思考问题的步骤。例如老师在讲解一道数学题时，首先思考应该从什么地方下手，然后在思考用什么方法，通过什么样的过程来进行解 答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容，上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过，并没有详细解答， 大家要及时地把它们记下来，下课再向老师请教。
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专题2 关于海水的综合利用
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专题1 专题2 专题3
【例题2】 海水约占地球总储水量的97%,若把海水淡化和化工
生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋
资源。
(1)目前,国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏
N2。
(3)由于漂白粉中的ClO-具有强氧化性,故可发生反应:CN-+ClO-
CNO-+Cl-。
答案：(1)CN-+Cl2+2OH- CNO-+2Cl-+H2O
(2)2CNO-+3Cl2+8OH- 2CO32- + 6Cl − +4H2O + N2 (3)CN-+ClO- CNO-+Cl-
专题1 专题2 专题3
烯和丁二烯,A、B错误,C正确;石油和油脂都不属于高分子,D错误。 答案：C
编后语
听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好，直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课，同学们可以参考如下建议：
一、听要点。
一般来说，一节课的要点就是老师们在备课中准备的讲课大纲。许多老师在讲课正式开始之前会告诉大家，同学们对此要格外注意。例如在学习物理 课“力的三要素”这一节时，老师会先列出力的三要素——大小、方向、作用点。这就是一堂课的要点。把这三点认真听好了，这节课就基本掌握了。
人教版高中化学选修2化学与技术第二单元化学与资源开发利用复习课件
④设参加反应的 NaCl 的质量为 x。根据题意，则
2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ Δm
117
73
73
x
117x
200 kg×25 %－x 因此 200 kg－17137x ×100 %＝20 %，解得
x≈11.43 kg。
根据反应：2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑， n（Cl2）＝12n（NaCl）＝12×1518.4.53×g/1m0o3lg≈97.7 mol。
【答案】 （1）甲烷 高温、高压 （2）2CH4―高―温→C2H2 ＋3H2，CH4―高―温→C＋2H2 （3）天然气所需的氧气多。
1.下列有关石油化工的说法不正确的是（ ） A.通过裂化把沸点不同的物质分离开来，是物理变化 B.裂解是深度裂化，目的是获得以短链不饱和烃为主要 成分的基本化工原料 C.催化重整就是在催化剂的作用下，使汽油中烃分子的 结构进行重新排列形成新的分子结构，以提高汽油的品质 D.利用共聚技术可以改进高分子材料的性能
煤的干馏
H2、CH4、作化工原 C2H4、CO 料、燃料
名称
来历
出炉 煤气
煤的干馏
高炉 煤气
炼厂 气
裂解 气
石油 气又 叫液 化气
炼铁的余气
石油炼制的副 产气
石油裂解得到 的气态烃
天然气、油田 气、炼厂气加 压、降温后液 化
主要成分
焦炉气、粗氨水、煤焦 油
CO、CO2、N2、O2等 气态烃的混合物，主要 为丁烯、丙烯、乙烯等 乙烯、丙烯、丁烯、少 量CH4、C2H2、H2等
【解析】 （1）运用蒸馏法进行海水淡化要消耗大量的 能量，合理利用廉价易得的能源——太阳能，可节约能源， 减少环境污染。
人教版高中化学选修二课件化学第二单元《化学与资源开发利用》知识拓展ppt(63页)
1. 化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。
下列说法正确的是
(D)
A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农
药
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治
理
C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
【解析】本题主要考查的知识点有①化学物质与生活的 关系、②绿色化学的概念、③化肥农药对人类生活的影 响。A 项，为了提高农作物的产量和质量，应研发高效 低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量；B 项，绿色化学 的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对 环境的污染；C 项，化石能源是有限的一次能源，为了 长远的可持续发展，必须要开发新能源；D 项，垃圾也 是一项重要的资源。综上分析可知，本题选 D 项。
用于自来水消毒杀菌的消毒剂有：漂白粉精、氯气、 二氧化氯和臭氧等。
常用吸附剂：活性炭(表面积大、吸附能力强，可除 去水中异味)。
(2)化学软化法 ①软水与硬水 区别：含有较多的 Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水；含有 少量或不含 Ca2＋、Mg2＋的水叫做软水。 简单鉴别：取少量两种水，加入适量的肥皂水，产 生沉淀者为硬水，不产生沉淀者为软水。
资料二：石油催化裂化中通常使用 Al2O3 作催化剂。某 研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置 如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试 管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪 色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
(1) 该 装 置 仪 器 连 接 的 顺 序 应 遵 循 的 原 则 为 _______________________________________________， 为保证实验成功，实验前必须进行的操作是 _______________________________________________， 装置中较长的导管的作用是________________________ _______________________________________________。 (2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了___________________ _______________________________________________；
人教版高二化学选修2全册教学课件
人教版高二化学选修2全册教学 课件目录
0002页 0216页 0286页 0347页 0427页 0556页 0717页 0803页 0861页 0940页 1013页 1092页 1176页
第一单元 走进化学工业 课题2 人工固氮技术──合成氨 归纳与整理 第二单元 化学与资源开发利用 课题2 海水的综合利用 归纳与整理 第三单元 化学与材料的发展 课题2 金属材料 归纳与整理 第四单元 化学与技术的发展 课题2 表面活性剂 精细化学品 练习与实践 后记
课题3 纯碱的生产
人教版高二化学选修2全册教ห้องสมุดไป่ตู้课 件
归纳与整理
人教版高二化学选修2全册教学课 件
练习与实践
第一单元 走进化学工业
人教版高二化学选修2全册教学课 件
课题1 化工生产过程中的基本 问题
人教版高二化学选修2全册教学课 件
课题2 人工固氮技术──合成氨
人教版高二化学选修2全册教学课 件
人教版高二化学选修2全册教学课 件
第二单元 化学与资源开发利 用
人教版高二化学选修2全册教学课 件
课题1 获取洁净的水
人教版高二化学选修2全册教学课 件
0002页 0216页 0286页 0347页 0427页 0556页 0717页 0803页 0861页 0940页 1013页 1092页 1176页
第一单元 走进化学工业 课题2 人工固氮技术──合成氨 归纳与整理 第二单元 化学与资源开发利用 课题2 海水的综合利用 归纳与整理 第三单元 化学与材料的发展 课题2 金属材料 归纳与整理 第四单元 化学与技术的发展 课题2 表面活性剂 精细化学品 练习与实践 后记
课题3 纯碱的生产
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归纳与整理
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练习与实践
第一单元 走进化学工业
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课题1 化工生产过程中的基本 问题
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课题2 人工固氮技术──合成氨
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第二单元 化学与资源开发利 用
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课题1 获取洁净的水
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复习课件：化学与资源开发利用(人教版化学选修2)
(写出一个即可)。 (2)将 RH 型阳离子交换树脂和 ROH 型阴离子交换树脂串接来软 化天然硬水，应先使硬水通过________(填“RH”或“ROH”)型离子交 换树脂，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)Cr2O27－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (3)H＋不断放电，且 Cr2O27－变为 Cr3＋的过程中消耗 H＋，使溶液 中 c(OH－)>c(H＋) (4)不能 用石墨做电极不能提供还原剂，无法使 Cr2O27－变为 Cr3＋
2. 工业上为了处理含有 Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处 理方法：往工业废水中加入适量的 NaC1，以 Fe 为电极进行电解， 经过一段时间，有 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 沉淀生成，工业废水中铬的 含量已低于排放标准。
请回答下列问题：
(1)两极发生的电极反应式阳 阴极 极： ：
(2)软化硬水时，应先使硬水通过 RH 型离子交换树脂；若让水 先通过 ROH 型交换树脂会产生 Mg(OH)2 等沉淀而影响树脂交换效 果。
(3)通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称为反渗 透法，电渗析法的推动力是电压。
(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率 (或电阻率)。
(4)粗盐的精制 ①目的：除去泥沙，使 Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等离子的含量 达到要求。 ②原因：Ca2＋、Mg2＋等会在碱溶液中形成沉淀，损坏离子交换 膜，泥沙及 SO42－会引起杂质。 ③试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸 用 BaCl2 除去 SO42－，用 Ca(OH)2 除去 Mg2＋、Fe3＋，用 Na2CO3 除去 Ba2＋及 Ca2＋，为保证将杂质离子除尽，所加试剂总是略有过量， 过量的试剂需依靠后续试剂除去。因此试剂的加入要有一定的顺序， 例如：纯碱须加在钡试剂后，过滤后才能在溶液中加入稀盐酸。
答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)Cr2O27－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (3)H＋不断放电，且 Cr2O27－变为 Cr3＋的过程中消耗 H＋，使溶液 中 c(OH－)>c(H＋) (4)不能 用石墨做电极不能提供还原剂，无法使 Cr2O27－变为 Cr3＋
2. 工业上为了处理含有 Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处 理方法：往工业废水中加入适量的 NaC1，以 Fe 为电极进行电解， 经过一段时间，有 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 沉淀生成，工业废水中铬的 含量已低于排放标准。
请回答下列问题：
(1)两极发生的电极反应式阳 阴极 极： ：
(2)软化硬水时，应先使硬水通过 RH 型离子交换树脂；若让水 先通过 ROH 型交换树脂会产生 Mg(OH)2 等沉淀而影响树脂交换效 果。
(3)通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称为反渗 透法，电渗析法的推动力是电压。
(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率 (或电阻率)。
(4)粗盐的精制 ①目的：除去泥沙，使 Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等离子的含量 达到要求。 ②原因：Ca2＋、Mg2＋等会在碱溶液中形成沉淀，损坏离子交换 膜，泥沙及 SO42－会引起杂质。 ③试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸 用 BaCl2 除去 SO42－，用 Ca(OH)2 除去 Mg2＋、Fe3＋，用 Na2CO3 除去 Ba2＋及 Ca2＋，为保证将杂质离子除尽，所加试剂总是略有过量， 过量的试剂需依靠后续试剂除去。因此试剂的加入要有一定的顺序， 例如：纯碱须加在钡试剂后，过滤后才能在溶液中加入稀盐酸。
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,用Ca(OH)2除去Mg2+､Fe3+,用Na2CO3除去
Ba2+及Ca2+,所加沉淀剂需过量｡
试剂的加入顺序:纯碱须加在钡试剂后,稀盐酸加在过滤后｡
(4)有关反应方程式:
2 Ba 2 SO 2 BaSO , Mg 2OH 4 4
Mg OH 2 , Fe3 3OH Fe OH 3 ,
一､从水资源中获取洁净水的主要方法和原理 1.天然水净化 (1)混凝法
①一般过程:混凝沉淀､过滤､杀菌｡
②常用的混凝剂:明矾､绿矾､聚合铝､硫酸铁等｡ ③明矾净水反应原理:离子方程式为
2 KAl (SO 4 ) 2 K Al 3 2SO 4 ;
Al 3 3H 2O
四､海水提取镁工艺流程和化学平衡原理的应用 1.生产步骤 (1)加熟石灰;(2)过滤;(3)加盐酸;(4)浓缩结晶脱水干燥;(5)熔 融电解｡ 2.工艺流程
3.主要化学反应
(1)制备石灰乳
CaCO 3 高温 CaO CO 2 CaO H 2O Ca(OH ) 2 (2)沉淀Mg 2 Mg 2 Ca(OH ) 2 Mg (OH ) 2 Ca 2 (3)制备MgCl 2 Mg (OH ) 2 2HCl MgCl 2 2H 2O MgCl 2 (熔融)通电Mg ? Cl 2
2 2 Ca 2 CO 2 FY CaCO , Ba CO H 2O CO 2 ｡ 3 3 3
三､海水提取溴的原理探究 1.工艺流程
2.主要反应原理:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
3.溴的吸收富集
(1)纯碱吸收法 :海水中的溴离子被氧化为溴单质后,用热空 气或水蒸气吹出,通过Na2CO3溶液使溴富集后,再将得到的 溶液用稀硫酸酸化,用有机溶剂萃取溴单质｡发生的反应: 3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ 5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3N.工业生产中平衡原理的应用
(1)沉淀溶解平衡原理的应用
①向海水中加入沉淀剂 Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的 溶解度小于Ca(OH)2,可最大程度地将Mg2+转化为Mg(OH)2 沉淀｡ ②向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,使沉淀溶解平衡右移｡
(2)水解平衡原理的应用
3.粗盐的精制
(1)目的:除去泥沙,使Ca2+､Mg2+､Fe3+､ 要求｡ (2)原因:Ca2+､Mg2+等会在碱溶液中形成沉淀,破坏离子交换 膜,泥沙及
2 SO4 会引起杂质｡ 2 SO 等离子的含量达到 4
(3)试剂:BaCl2､Ca(OH)2､Na2CO3､稀盐酸｡
用BaCl2除去
2 SO4
Al (OH ) 3 (胶体) 3H ｡
(2)化学软化法 ①具有暂时硬度的水:水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2 所引起的｡常用软化方法为加热法,反应原理为
Ca(HCO3 )2 ? CaCO3 H 2O CO2 , Mg(HCO3 )2 MgCO ? 3 H 2O CO 2 , MgCO3 H 2O Mg OH 2 CO2 ｡
2NaR+Mg2+====MgR2+2Na+｡
而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为
CaR2+2Na+===2NaR+Ca2+｡
2.污水处理
(1)酸碱中和法
酸性废水常用熟石灰中和,碱性废水常用H2SO4或CO2中和｡ (2)沉淀法 Hg2+､ Pb2+ ､ Cu2+ 等重金属离子可用 Na2S 除去 , 反应的离子方 程式为Hg2++S2-===HgS↓, Pb2++S2-===PbS↓,Cu2++S2-===CuS↓｡ 3.海水淡化
常用方法为蒸馏法､电渗析法等｡
二､海水中盐的开发和利用
1.海水制盐
(1)利用蒸发法,从海水中主要获得氯化钠及氯化镁､氯化钾
等副产品｡
(2)电渗析法､冷冻法不仅能制得盐,同时还可得到淡水｡ 2.氯碱工业——食盐资源的利用 离子交换膜法电解食盐水: (1)设备:离子交换膜电解槽｡离子交换膜只允许Na+通过｡ (2)原理:化学方程式为
②具有永久硬度的水:水的硬度是由钙､镁的硫酸盐或氯化 物所引起的,常用软化方法为药剂法和离子交换法｡ a. 药剂法 : 把纯碱 ､ 生石灰等试剂加入到硬水中 , 与 Ca2+ ､ Mg2+反应形成沉淀,分离｡ b.离子交换法 :用离子交换剂除去硬水中的 Ca2+ ､ Mg2+ ｡ 如 用离子交换树脂软化水的过程为 2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+,
(2)SO2吸收法:用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起,不 易分离,用还原剂SO2吸收后,再用氯气氧化HBr即得到溴单 质｡ 特别提醒:①通氯气前要将海水酸化,pH为3.5时,氯气的氧化
效果最好｡
②用空气或H2O(g)将溴吹出,而不用CCl4萃取,因后者工艺复 杂,设备投资大,经济效益低且对环境污染严重｡
在MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时,由于MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl水解平衡的存在 ,在 HCl气体环境中 ,增大 c(OH-),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成｡
特别提醒:①为提高反应中Mg2+的浓度,将海水浓缩或用提
取食盐后的盐卤｡
②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸,循环使用,节省成 本｡ ③所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去, 以保证MgCl2的纯度｡
2NaCl 2H 2O通电 2NaOH H 2 Cl 2
｡
沉淀剂 加适量稀盐酸 粗盐水 过滤 离子交换树脂 精盐水｡
(3)工艺流程
在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去 Ca2+ ､ Mg2+等离子,以防破坏离子交换膜｡ (4)产品 阳极室产品:氯气,补充饱和食盐水流出淡盐水｡ 阴极室产品:氢气和NaOH,补充纯水(加入一定NaOH溶液) 流出NaOH溶液｡