
用化學(xué)沉淀法進(jìn)行粗鹽提純
電解飽和食鹽水的簡(jiǎn)單原理
地球表面海洋面積占到71%,海洋是人類千萬(wàn)年來(lái)取之不盡、用之不竭的巨大資源寶庫(kù)。其中的水資源和其他化學(xué)資源具有十分巨大的開發(fā)潛力。
海水中水的儲(chǔ)量約為1.3×1018 t,約占地球上總水量的97%。海水水資源的利用,主要包括海水淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻等。
NaCl、MgCl2
目前,從海水中提取食鹽的方法主要為“鹽田法”(也稱“太陽(yáng)能蒸發(fā)法”),這是一種古老而至今仍廣泛沿用的方法。
先將海水(或海邊地下鹵水)引入蒸發(fā)池,經(jīng)日曬蒸發(fā)水分到一定程度時(shí),導(dǎo)入結(jié)晶池,再曬就會(huì)逐漸析出食鹽來(lái)。這時(shí)得到的晶體就是我們常見(jiàn)的“粗鹽”。剩余的液體稱為母液(也稱“苦鹵”) 。
“鹽田法”提取食鹽的工藝流程
粗鹽中常含有少量泥沙及Ca2+、Mg2+、SO42― ,粗鹽中的難溶性雜質(zhì)可以通過(guò)過(guò)濾除去,而Ca2+、Mg2+、SO42―等可溶性雜質(zhì),可通過(guò)加入某些化學(xué)物質(zhì)使其生成沉淀后再過(guò)濾除去。除去雜質(zhì)后的氯化鈉純度較高,常稱為精鹽。
(1)Ca2+、Mg2+、SO42―雜質(zhì)離子,均可用 法除去
(2)除雜試劑(適當(dāng)過(guò)量)
Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+
在實(shí)際操作中,還要考慮所加試劑的先后順序,試劑用量,以及試劑過(guò)量后如何處理等,你設(shè)計(jì)的除去離子的方法中有沒(méi)有引入其他離子。想一想用什么方法把它們除去? 為了使雜質(zhì)離子沉淀完全,所加試劑必須過(guò)量,如先 加入過(guò)量的氯化鋇溶液,除去硫酸根離子, 再加入過(guò)量碳酸鈉溶液,除去鈣離子和過(guò)量的鋇離子, 再加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,除去鎂離子, 過(guò)濾之后,再向?yàn)V液中加入鹽酸,除去過(guò)量的氫氧根和碳酸根,過(guò)量的鹽酸可以加熱使其揮發(fā)去除。 注意,碳酸鈉溶液一定在氯化鋇溶液之后添加,目的是能除去過(guò)量的鋇離子。
例題:粗鹽中含有泥沙和硫酸鹽、氯化鈣、氯化鎂等可溶性雜質(zhì),請(qǐng)加入有關(guān)試劑進(jìn)行精制(1)通過(guò) ,除去不溶性泥沙;(2)滴加 試劑;(3)滴加 試劑;(4)滴加 試劑;(5)過(guò)濾;(6)滴加 試劑至溶液pH=7;若先進(jìn)行第(6)步,再進(jìn)行第(5)步,將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,原因是? 會(huì)使碳酸鈣、碳酸鋇等沉淀溶于鹽酸 。
2Cl--2e-===Cl2↑
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
在如圖 所示裝置中注入飽和食鹽水,并在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。以兩個(gè)石墨棒作電極,分別與電源的正、負(fù)極相連。U 形管的陽(yáng)極(與電源正極相連)處支管用三通閥分別連接針筒和導(dǎo)氣管,導(dǎo)氣管出口沒(méi)入淀粉碘化鉀溶液;U 形管的陰極(與電源負(fù)極相連)處支管與針頭相連。接通電源后,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣、氫氣和燒堿,并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列含氯、含鈉化工產(chǎn)品的工業(yè)稱為氯堿工業(yè)。
H2O(含少量NaOH)
陽(yáng)離子交換膜:只允許陽(yáng)離子通過(guò)(Cl-、OH-離子和氣體不能通過(guò)),把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。 離子交換膜的作用:a、防止氫氣和氯氣混合;b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。
氯堿工業(yè)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè)以及公用事業(yè)中。
2.粗鹽中含有泥沙以及Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),其提純過(guò)程一般經(jīng)過(guò)以下流程:
下列說(shuō)法不正確的是( )A.操作③按a、b、c順序可依次加入過(guò)量的NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B.步驟④⑤可以顛倒C.加入鹽酸的目的是將過(guò)量的NaOH和Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaClD.操作①得到的懸濁液是分散系的一種
3. 下列關(guān)于電解氯化鈉水溶液(兩根石墨棒作電極)的敘述正確的是( )A. 若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈無(wú)色B. 若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黃色C. 電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉D. 電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?
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