2017-2018学年高中化学人教版选修二教学案：第二单元+课题2+海水的综合利用+Word版含答案.docVIP

课题2海水的综合利用 海水中盐的开发和利用 [自读教材·夯基础] 1．海水制盐 (1)海水制盐的方法有三种：蒸发法、电渗析法和冷冻法。 (2)目前，海水制盐的方法仍以蒸发法(盐田法)为主，其原理是海水经蒸发浓缩，达到饱和后析出食盐晶体，分离后所得到的母液叫苦卤。 (3)盐田选择的条件： 作为盐田必须符合的条件有三个。 ①有平坦空旷的海滩，潮汐落差大 ②空气干燥、多风、少雨 ③远离江河入海口 (4)流程： 2．食盐资源的利用 (1)电解饱和食盐水的反应原理： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。 阴极：2H＋＋2e－===H2↑。 总反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)氯碱工业： ①生产装置：离子交换膜电解槽。 ②生产过程： 精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na＋穿过离子交换膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl－在阳极表面放电生成Cl2。 [跟随名师·解疑难] (1)离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，避免了两极产物混合，从而得到较纯净的NaOH、Cl2、H2。 (2)采用饱和食盐水是为了减少Cl2的溶解。 (3)充入阴极区的水中加入少量NaOH，是为了增强导电性。 (4)工业生产中常用石墨作阳极，用铁作阴极。 [剖析典例·探技法] [例1]　氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图为： 依据示意图完成下列填空： (1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 与电源负极相连的电极附近，溶液pH________(填“不变”、“升高”或“下降”)。 (2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果粗盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是________(选填a，b，c)。 a．Ba(OH)2　　　b．Ba(NO3)2　　　 c．BaCl2 (4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO ，加入试剂的合理顺序为________(选填a、b、c)。 a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。 (6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为________________________________________________________________________。 [名师解析]　(1)电解食盐水时，与电源正极相连的电极发生的反应是2Cl－－2e－===Cl2↑，与电源负极相连的电极发生的反应是2H＋＋2e－===H2↑，消耗H＋，即产生OH－，所以溶液的pH升高。 (2)精制过程中，加入Na2CO3除去Ca2＋(Ca2＋＋CO===CaCO3↓)；加入NaOH除去Mg2＋(Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓)，由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度，所以Mg2＋与OH－、CO混合时，主要生成Mg(OH)2沉淀。 (3)除去SO应选择Ba2＋，如加入Ba(NO3)2，溶液中会引入杂质NO，而加入BaCl2或Ba(OH)2均不会增加新的杂质。 (4)除杂质时加入Ba2＋和OH－无先后之分，但Na2CO3一定在BaCl2之后加入，因为CO还要除去多余的Ba2＋。 (5)脱盐工序的目的是分离NaOH和NaCl，由于NaCl溶解度小，因而NaCl首先析出，其操作过程是蒸发、冷却、结晶，经过滤得到NaCl晶体。 (6)如无隔膜会发生如下反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，电解食盐水溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，两反应的化学方程式相加得NaCl＋H2O NaClO＋H2↑。 [答案]　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高 (2)Ca