1、18. 卤素工业-背诵笔记第 1 页 共 5 页18. 卤素工业卤素工业精细精细梳理梳理一一氯的提取氯的提取氯碱工业氯碱工业1. 海水制精盐海水制精盐(1) 海水海水粗盐：海水晒盐。粗盐：海水晒盐。在实际生产中，海水的密度应控制在 1.211.26g/cm3，使得到的粗盐中除氯化钠(约占 78%)外含有的杂质较少。粗盐中主要含有 CaSO4、MgSO4、MgCl2、KCl 及泥沙等杂质。(2) 粗盐粗盐精盐：精盐：除去粗盐中的杂质。除去粗盐中的杂质。Mg2+、SO42-、Ca2+、等杂质离子除杂的顺序为：、等杂质离子除杂的顺序为：依次加入过量的 NaOH 溶液（除去 Mg2+） 、加入过量的
2、BaCl2溶液 （除去 SO42-） 、 加入过量的 Na2CO3溶液 （除去 Ca2+和 Ba2+） ， 过滤， 向滤液中加入过量的稀盐酸 （除去 NaOH和 Na2CO3） ，蒸发结晶，得到精盐。2. 电解饱和食盐水电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气的基本化学工业。氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气的基本化学工业。 它为化学工业提供原料，在国民经济中具有重要的地位。此装置的名称为电解池此装置的名称为电解池和电源正极相连的铁棒为电解池的阳极，和电源负极相连的石墨棒为电解池的阴极。电解饱和食盐水：电解饱和食盐水：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22Cl2H2O2OHH
3、2Cl2(1) 溶液中的离子流向溶液中的离子流向阳离子阳离子 阴极：阴极：Na、H定向移动至阴极附近；阴离子阴离子 阳极：阳极：Cl、OH定向移动至阳极附近。(2) 电极反应电极反应阳氧阴还：阳氧阴还：阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应阳极反应式：阳极反应式：2Cl2eCl2 (氧化反应)在阳极附近能够收集到使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色的气体 Cl2，氯气有毒，尾气用 NaOH 溶液吸收。阴极反应式：阴极反应式：2H2eH2 (还原反应)在阴极附近能够收集到可以点燃产生爆鸣声的气体 H2。在阴极附近溶液出现红色，说明产生氢氧化钠。(3) 电子的流向电子的流向：阳极正极负极阴极。【温馨提示】【温
4、馨提示】电子只在外电路中移动，从不在溶液中移动。18. 卤素工业-背诵笔记第 2 页 共 5 页3. 离子离子膜电解膜电解电解饱和食盐水电解饱和食盐水(1) 阳离子交换膜的特性阳离子交换膜的特性只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过.(2) 阳离子交换膜的作用阳离子交换膜的作用在电解饱和食盐水时，阳离子交换膜只允许 Na+通过，而 Cl、OH和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的 H2和阳极产生的 Cl2相混合而引起爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 而影响烧碱的质量。(3) 添加原料添加原料阳极室：阳极室：添加精制饱和食盐水。阴极室：阴极室：添加纯水 (加入少量
5、的 NaOH)。4. 氯碱工业产品的主要用途氯碱工业产品的主要用途二二海水提取溴海水提取溴1. 工艺流程工艺流程【温馨提示】【温馨提示】1. 硫酸酸化可提高 Cl2的利用率，原因是酸化可抑制 Cl2、Br2与水反应。2. 提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物”而不是蒸馏“含 Br2的海水” 原因：将“含 Br2的海水”转变为“溴水混合物”是 Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本。3. 直接蒸馏过程中，温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，收率低SO2吸收18. 卤素工业-背诵笔记第 3 页 共 5 页2. 基本步骤及主要反应基本步骤及主要反应(1) 浓缩
6、：浓缩：蒸发过程中 Br得到浓缩(2) 氧化：氧化：向浓缩的海水中通入 Cl2，将 Br氧化成 Br2，Cl22Br2ClBr2(3) 富集：富集：利用 Br2的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的 Br2蒸气用 SO2吸收。SO2+ Br2+ H2OH2SO4+ 2HBr(4) 提取：提取：用 Cl2将 HBr 氧化成 Br2，然后通过直接蒸馏或者用 CCl4萃取再蒸馏的方式得到产品液 Br2。三三海带中提取碘海带中提取碘1. 工艺流程工艺流程2. 两种原理两种原理(1) 主要化学原理：主要化学原理：Cl22I2ClI2(2) 主要物理原理：主要物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏
7、法将碘与有机溶剂分开。四四从海水中提取镁从海水中提取镁 (拓展拓展)1. 工艺流程工艺流程2. 基本步骤及主要反应基本步骤及主要反应制熟石灰CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2沉淀 Mg2Mg22OH=Mg(OH)2酸化，制备 MgCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发浓缩、冷却结晶析出 MgCl26H2O18. 卤素工业-背诵笔记第 4 页 共 5 页脱水，制备无水 MgCl2在氯化氢气流中使 MgCl26H2O 脱水制得无水氯化镁电解熔融的 MgCl2，制备镁MgCl2(熔融)MgCl2【温馨提示温馨提示】1. MgCl26H2O 加热脱水制无水氯化镁时，为了防止 MgCl2水解生成 Mg(OH)2，Mg(OH)2加热分解得到 MgO 需在 HCl 气流中加热。2. 因镁在高温下能与 O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解 MgCl2得到的镁，应在 H2氛围中冷却。18. 卤素工业-背诵笔记第 5 页 共 5 页
