1、第三单元第三单元海洋化学资源的综合利用海洋化学资源的综合利用专题专题3从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质第第1 1课课时粗盐提纯时粗盐提纯 从海水中提取溴从海水中提取溴素养目标1.了解物质分离提纯的物理方法,了解化学沉淀法去除粗盐中杂质离子的原理与方法,培养科学探究素养。2.了解从海水中提取溴单质的基本原理和方法,了解溴在生产、生活中的应用。3.认识物质及其转化在海洋资源综合利用和环境保护中的重要价值。【知识铺垫】除去粗盐中不溶性杂质的操作步骤如图所示:1.上述三步实验操作的名称依次为溶解、过滤、蒸发结晶。素养初探2.过滤操作要领为:一贴、二低、三靠;蒸发皿中液体的量不得超过容积的
2、,蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,目的是防止液体局部温度过高而飞溅;当加热至出现大量固体时,应停止加热,利用余热蒸干。3.上述三步实验操作中,玻璃棒的作用依次是搅拌、加速溶解,引流、将浊液引入过滤器,搅拌、使液体均匀受热并防止液体飞溅。【必备知识】1.除去粗盐中可溶性杂质氯化钙、氯化镁、硫酸钠和难溶性杂质(1)试剂选择(2)为使杂质离子完全除去,加入的试剂需过量,后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,例如加入Na2CO3溶液要在加BaCl2溶液之后。2.提溴基本原理与操作 【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)海洋是一个巨大的宝库,海水是一种取之不尽的资源。()
3、(2)通过海水晒盐获得的粗盐可直接食用,但不能直接用于工业生产。()(3)提纯粗盐时先将粗盐溶于水,再依次加入碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡溶液,过滤,可除去其中的可溶性杂质。()(4)粗盐提纯过程中加入过量饱和碳酸钠溶液的目的是将溶液中的钙离子完全除去。()(5)工业海水提溴是向海水中通入氯气,置换出溴单质。()(6)溴化银可用作医疗上X射线胶片上的感光剂。()(7)变色玻璃中常加入少量的溴化银、氧化铜。() 新知一新知一 粗粗盐精制盐精制【问题探究】1.下面是粗盐提纯实验加入试剂(均为溶液)的顺序:过滤一般在哪一步之前进行?为什么?提示 过滤一般在加入盐酸之前进行,防止生成的沉淀被盐酸部分溶解。
4、2.加入的三种试剂均需稍过量,碳酸钠溶液稍过量的作用是什么?最后加入盐酸的目的是什么?提示 将溶液中的钙离子和过量的钡离子完全除去;加入盐酸可除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。素养提升3.怎样检验溶液中是否含有 、Cl-?【深化拓展】1.物质分离提纯的基本原则与注意事项基本原则:(1)不增(不引入新杂质);(2)不减(不减少被提纯物质);(3)易分离(被提纯物与杂质易分离);(4)易复原(被提纯物易复原)。注意事项:(1)除杂试剂要过量;(2)过量试剂要除尽;(3)去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序;(4)选择最佳的除杂途径。2.提纯粗盐时除杂试剂加入顺序有3种方案,下面是其中一种: 【素能应用】例
5、1 下列除去粗盐中可溶性杂质(主要杂质为Ca2+、Mg2+、 )的试剂加入顺序正确的是()A.BaCl2、NaOH、盐酸、Na2CO3B.Na2CO3、NaOH、BaCl2、盐酸C.NaOH、BaCl2、Na2CO3、盐酸D.BaCl2、Na2CO3、盐酸、NaOHC方法点拨氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠;氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后面加入。变式训练 1粗盐中除了含有
6、泥沙之外还含有Ca2+、Mg2+、 等杂质,从粗盐获得精盐的一般步骤如下:加入的试剂、分别是:、。 BaCl2溶液Na2CO3溶液新知二新知二 海海水提溴水提溴【问题探究】利用下列流程可提取海水中的溴:1.从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取食盐后的母液中,为什么不直接将氯气通入海水中?提示 海水中溴离子浓度小,提取氯化钠后的母液中溴离子浓度相对较大。2.如何将母液中的Br-转化成溴单质?写出反应的化学方程式。鼓入热空气或水蒸气的目的是什么?提示 通入氯气,将溴离子氧化为溴单质,2NaBr+Cl2 = 2NaCl+Br2;鼓入热空气或水蒸气的目的是使溴挥发出来,通过冷凝得到粗溴。【深化拓展】
7、流程中涉及的反应原理如下。氧化:Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2吹出:用空气或水蒸气将Br2吹出吸收:SO2+2H2O+Br2 = H2SO4+2HBr(富集溴元素)氧化:Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2【素能应用】例2 海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的生产流程如图所示:(1)请列举海水淡化的一种方法 。 (2)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br-,其目的是。 (3)步骤用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,该反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除保护环境外,在工业生产中还应解决的问题是。 答案 (1)蒸馏法(2)富集Br2,提高Br2的浓度(3)SO
8、2+2H2O+Br2 = 4H+2Br-+ 强酸和溴对设备的腐蚀变式训练 2海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量约为67 mgL-1。其工业提取方法有:(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有(写出离子方程式);其中反应中氧化剂是;还原剂是。 (2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:。 (3)溶剂萃取
9、法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度的不同进行提取的。实验室中萃取实验用到的仪器名称是。下列可以用于萃取溴的溶剂是(填序号)。 乙醇四氯化碳硝酸答案 (1)Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2Br2Br2(2)Br2+SO2+2H2O = 2HBr+H2SO4(3)分液漏斗素养脉络1.海水中含有大量的化学元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被称为“海洋元素”的是()A.钠B.碘 C.溴D.氯素养巩固C2.下列关于粗盐提纯的说法正确的是()A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀些,防止食盐不完全溶解B.滤去不溶性杂质后,将滤液移至坩埚内加热浓缩C.当蒸发到剩余少量液体时停止加
10、热,利用余热将液体蒸干D.将制得的晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤C3.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五步操作:过滤加过量NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液。不正确的操作顺序是()A.B.C.D.D4.溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为67 mgL-1。实验室模拟海水中溴的提取。实验方法:将适量新制氯水加入到20 mL富含溴离子的海水中(海水可以用0.1 molL-1的NaBr溶液代替),把溴置换出来。氯水中的氯气作剂,反应的离子方程式为。得到的单质溴可以用有机溶剂在(填仪器名称)中实现萃取富集,萃取试剂用、苯等,得到的有机层显色。 Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2分液漏斗四氧化碳橙红
