2019-2020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(含答案)

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1、2019-2020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(含答案)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－

2、－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Na

3、OH、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

4、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

5、，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Na2CO3c．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

6、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

7、===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

8、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＋H2ONaClO＋H2↑。[答案]　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　升高(2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Mg2＋＋