2-2海水的综合利用.pptVIP

* 第二章 化学与资源的综合利用 2 海水的综合利用 在众多的自然资源中，海水是十分重要的资源之一。利用海水中富含的化学物质，如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等，能获得获得的非金属单质Cl2、Br2、I2，如何从海水中获得这些物质呢? 浩瀚的大海，巨大的宝藏 一、海水中盐的开发与利用 结晶池 蒸发池 1、海水制盐 海水 盐田 粗盐 引入 风吹日晒 苦卤：分离食盐晶体后得到的母液。 含氯化钾、氯化镁、硫酸镁、氯化钠、溴化钾、碘化钾 海水制盐还有电渗析法和冷冻法这两种方法不但可以制得 盐，还可以得到淡水。 作为盐田的条件： 2、食盐资源的利用 （1）氯碱工业：以食盐为原料制取 NaOH 、Cl2和 H2， 再进一步生产 一系列的化工产品的工业 a、实验装置 b、阳离子放电顺序 Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 阳极放电顺序： 金属 S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-F- C、原理： 阴极： 阳极： 2H+ + 2e- = H2↑ 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 总反应： 2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH- 通电 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 通电 [学与问] P33上述装置有什么的缺点？你认为应采取什么措施？ 1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯 2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 通电 H2 + Cl2 = 2HCl 点燃 2NaOH + Cl2= NaCl + NaClO +H2O 将几种物质分开 由多个单元槽串联或并联组成 每个单元槽由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成 离子交换膜法制烧碱 － + Cl2 Cl2 Cl- H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和NaCl溶液 H2O（含少量NaOH） 离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 只允许阳离子通过，且阻止阴离子和气体通过 a. 生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽 隔成阴极室和阳极室。 b. 离子交换膜的作用： (1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸 (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量 (3)生产流程 离子交换膜法制碱技术优点： 设备占地面积小、能连续生产、生产能力强、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等，是氯碱工业的发展方向。 粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2 Ba2+ + SO42- =BaSO4↓ Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl- BaSO4↓ Ca2+ + CO32- = CaCO3↓ Ba2+ + CO32- = BaCO3↓ CaCO3↓ BaCO3↓ 过量Na2CO3 Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH- Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 过量NaOH Fe(OH)3↓ Mg(OH)2↓ Mg2+、 Ca2+、 Na+、 Cl- 、 OH-、CO32- 精制食盐水 适量HCl,调节PH 通过阳离子交换树脂 Na+、 Cl- 氯碱工业产品 　1、氧化 工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH为3.5左右晒盐后留下苦卤(富含Br-离子)中置换出Br2。 　　　　　 Cl2 +2Br - = Br2+ 2Cl - 二、海水提溴 2. 吹出 当海水中Br-被氧化成Br2后，然后用空气或水蒸气把Br2吹出。　　　 吹出法 3. 吸收 用空气吹出的溴中含有大量的空气。用还原剂二氧化硫使溴单质 变为HBr，再用氯气将其氧化成溴产品。 Br2 + SO2 + 2H2O　= 2HBr + H2SO4 Cl2 +2Br- = Br2+ 2Cl- [思考]１．海水是一种混合溶液，其中主要含有哪些离子？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Cl- Na+ Mg2+ Ca2+ SO42-　Ｋ＋…… 2．结合海水资源的特点，我们从海水中提取镁到底有没有实际意义？在提取过程中又可能会面临怎样的困难？ 主要流程 海水 浓缩 酸化 浓缩海水Br- 通入 氯气 海水Cl-Br2 通入空气 水