文档介绍：专题2 从海水中获得的化学物质
第一单元《***、溴、碘及其化合物》导学
【学海导航】
海水是化学元素宝库,海水中溶解了大量气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的l00多种元素,在海水中可找到80多种。海水是人类获取***、溴、碘、镁及其化合物的重要资源。
TiCl4
Ti
(造纸、制肥皂等)
(快中子反应堆热交换剂)
熔融电解
NaOH
食卤
Br2
MgO
(富集的方法)
CaO
(贝壳)
(焰火,照明弹)
高温
Mg(OH)2
MgCl2
Cl2
Mg
电解
NaHCO3
H2O
NH3、CO2
食盐
饱和食盐水
水
电解
海水
日晒
K
Na
Cl2
Cl2
H2
Na2CO3
△
△
(耐火材料)
熔融
过滤
CaCO3
一、***、溴、碘的提取
(一)***碱工业——电解食盐水生产***气和烧碱的化学工业
通电
我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、***化镁等杂质,要净化后制成饱和食盐水再电解。
2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑+Cl2↑
***碱工业面临问题:①产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。②电能消耗量大。
(二)从海水中提取溴的常见工艺
①浓缩并酸化海水后,通入适量的***气,使溴离子转化为溴单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
②向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽,将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)
③向吸收塔内的溶液中通入适量的***气:2HBr+Cl2==2HCl+Br2
④用四***化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
(三)从海洋植物中提取碘的主要工艺
①用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬
②向水中通入适量的***气,使碘离子转化为碘单质:2NaI+Cl2 == I2+2NaCl
③过滤,用有机溶剂萃取碘单质。
二、***、溴、碘的性质和用途
(一)***气(chlorine gas)的性质和用途
***自1774年被舍勒发现,到1810年被戴维确认为一种元素,经历了36年。实验室制备:①原理:MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O ②装置:固液加热型③收集:向上排空气法④验满:湿润的淀粉-碘化钾试纸等⑤尾气吸收:NaOH溶液。
1、物理性质:通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体。能溶于水,有毒。
2、化学性质:***原子易得电子,***是活泼的非金属元素。***气与金属、非金属等发生氧化还原反应,一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应,既作氧化剂又作还原剂。
3、***气的用途:重要的化工原料,能杀菌消毒、制盐酸、漂白粉及制***仿等有机溶剂和农药。
拓展1:***水(chlorine water)
***水为黄绿色,所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2OHCl+HClO),大部分仍以分子形式存在,***水的主要溶质是Cl2。新制***水含Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-等微粒。
拓展2:次***酸(hypochlorous acid)
次***酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸,溶液中主要以HClO分子形式存在。性质:①易分解(2HClO==2HCl+O2↑),光照时会加速。②是强氧化剂:能杀菌;能使某些有机色素褪色。
拓展3:漂白粉
次***酸盐比次***酸稳定,容易保存,工业上以Cl2和石灰乳为原料制成漂白粉;漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】,须和酸(或空气中CO2)作用产生次***酸,才能发挥漂白作用。
(二)溴、碘的性质和用途
溴
碘
物理性质
深红棕色,密度比水大的液体,强烈刺激性气味,易挥发,强腐蚀性。
紫黑色固体,易升华。气态碘在空气中显深紫红色,有刺激气味。
在水中溶解度很小,易溶于酒精、四***化碳等有机溶剂
化学性质
能与***气反应的金属、非金属一般也能与溴、碘反应,只是反应活性不如***气。***、溴、碘单质间能够发生置换反应:***能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来,溴能把碘从它的卤化物中置换出来,即***、溴、碘的氧化性强弱为:Cl2>Br2>I2
用途
染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀虫剂、红药水、镇静剂,***性毒剂等。
重要的化工原料。配碘酒和碘化物,食用盐中加KIO3,碘化银制造相底片和人工降雨。
三、氧化还原反应(oxidation-reduction reaction)
1、氧化还原反应的有关概念
氧化还原反应的实质:发生电子转移(电子的得失或电子对的偏移)。
化合价降低+ne- 被还原
氧化剂+ 还原剂= 还原产物+ 氧化产物
化合价升高-ne- 被氧化
2、氧化还原反