2021-2022学年化学苏教版必修第一册课件：专题3 第三单元 第1课时　粗盐提纯及从海水中提取溴

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第三单元　海洋化学资源的综合利用第1课时　粗盐提纯及从海水中提取溴自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课 堂 小 结 自主预习·新知导学一、粗盐提纯1.粗盐中的杂质。粗盐中的主要成分为NaCl,还含有难溶性杂质(如泥沙)和可溶性杂质(如CaCl2、MgCl2、Na2SO4)。2.粗盐中难溶性杂质的去除。 3.粗盐中可溶性杂质的去除。除杂原理。二、从海水中提取溴1.从海水中提取溴的基本步骤及主要反应:(1)氧化:向提取食盐后的母液中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-══Br2+2Cl-。用硫酸酸化的作用:抑制氯、溴与水反应。(2)吹出:利用溴的挥发性,鼓入热空气,使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴。(3)精制:将粗溴精制后得到高纯度的溴单质。(4)实验室用CCl4萃取溴水中的溴时,上层为水层,下层为溴的CCl4溶液,而用苯萃取溴水中的溴时,上层为溴的苯溶液,下层为水层。溴的有机溶液再通过蒸馏分离出溴单质。2.溴单质通常状况下为深红棕色液体,微溶于水,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂,易挥发。液溴需加少量水液封保存,用棕色细口瓶盛放并用蜡密封,置于冷暗处。3.溴及其化合物的重要用途。(1)溴可用于制备药物、感光剂等,还是制造农业杀虫剂、阻燃剂的原料。(2)溴化银是重要的感光剂。【自主思考1】 在除去粗盐中难溶性杂质的实验中,在①溶解、②过滤、③蒸发各步骤中均使用了玻璃棒,其作用分别是什么?提示:①搅拌,加快粗盐的溶解;②引流;③搅拌,防止局部过热而引起液体飞溅。【自主思考2】 除去粗盐中的可溶性杂质时,加入稀盐酸的目的是什么?应何时加入稀盐酸?提示:除去粗盐中的Ca2+和过量的Ba2+时,使用了过量的碳酸钠溶液;除去粗盐中过量的Mg2+,使用了过量的氢氧化钠溶液。加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。因为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3均可与稀盐酸反应,所以应在过滤除去沉淀之后加入稀盐酸。【自主思考3】 从溴水中提取溴的实验中,可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗?提示:不可以。尽管溴在水中和酒精中的溶解度有较大差异,但酒精与水互溶,不分层,故不能用酒精作萃取剂。【效果自测】 1.要除去NaCl溶液中混有的MgCl2,应选用的试剂和操作方法是(　　)。A.加入适量Na2SO4溶液后过滤B.加入适量NaOH溶液后过滤C.加入过量NaOH溶液后蒸发D.加入过量Na2CO3溶液后过滤答案:B解析:NaOH溶液与MgCl2发生反应生成Mg(OH)2沉淀,再用过滤的方法除去不溶于水的Mg(OH)2,即可除去MgCl2杂质。但应加入适量的NaOH溶液,若加入过量的NaOH溶液,会引入NaOH杂质。2.为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序:①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液则下列选项中正确的是(　　)A.④②⑤ B.④①②⑤③C.②⑤④①③ D.①④②⑤③答案:C解析:除去MgCl2,应选择过量的NaOH溶液,除去Na2SO4应选择过量的BaCl2溶液,过量的BaCl2将和CaCl2一起用过量的Na2CO3溶液除去,过量的NaOH和Na2CO3必须通过加适量的盐酸来除去。因此,操作⑤必须在操作④之前,过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行。3.海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:(1)步骤①中反应的离子方程式是 　　　　　　　　　。 (2)步骤③中反应的化学方程式是 　　　　　　　　　。 从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是　　　。 A.NaOH B.FeCl2C.Na2SO3 D.H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:   　 。 答案:(1)2Br-+Cl2══Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O══H2SO4+2HBr　ABC(3)若温度过高,大量水蒸气随溴蒸发,溴蒸气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低解析:(2)从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2,Fe2+、 具有强还原性也能吸收Br2;但Br2在水中的溶解度较小,不能用水吸收。(3)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴蒸气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低。 合作探究·释疑解惑探究任务 粗盐提纯问题引领1.要除去NaCl溶液中混有的CaCl2,不能用K2CO3溶液除去Ca2+,为什么?提示:因为会引入杂质K+。2.要除去NaCl溶液中混有的CaCl2,加入过量Na2CO3溶液,过滤后滤液中主要的离子是什么?提示:Na+、Cl-、 。归纳提升粗盐提纯1.物质提纯的原则。2.除去粗盐中可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2)的流程及目的。 为了使杂质尽可能除去,加入的除杂试剂必须过量。连续操作时,须考虑上一步对下一步的影响。除杂实验的关键是Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液后面加入,而稀盐酸是在过滤完后加入。概括为:钡先碳,碱随便,接过滤,后盐酸。典型例题【例题】 为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(所加的BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液均稍过量):(1)②③④步操作中所加入试剂的顺序为　　　　　　　　。(2)判断BaCl2已过量的方法是   　。 答案:(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH(2)取加入BaCl2溶液后的上层清液1~2滴滴在点滴板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2溶液已过量解析:加入除杂试剂需过量,前面操作引入的杂质要在后续操作中除去。故Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入,以除去过量的Ba2+。【变式训练】 海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,根据下图回答问题:(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、 等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式)　　　。 (2)电解饱和食盐水的离子方程式为　　　　　　　。 (3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,吹出后用SO2吸收,写出用SO2吸收Br2发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　,由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　。 (4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收,生成溴化钠和溴酸钠,同时有CO2放出,该反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　;最后再用H2SO4处理得到Br2,之后加入CCl4进行Br2的萃取,最终用　　　　的方法得到Br2。 答案:(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(或其他合理答案)(3)苦卤中通入Cl2可置换出Br2,吹出后用SO2吸收Br2,Br2转化为Br-,再用Cl2置换是为了富集溴元素,第一次吹出的Br2浓度太低,故用SO2吸收以富集溴;在自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,反应Cl2+2Br-══Br2+2Cl-中,氧化性:Cl2>Br2;反应SO2+2H2O+Br2══H2SO4+2HBr中,氧化性:Br2>SO2,故氧化性的强弱顺序为Cl2>Br2>SO2。课 堂 小 结1.除去粗盐中可溶性杂质路线的选择。2.从海水中提溴: