時 海水資源的開發(fā)利用知識點歸納及典例解析

1、第2課時海水資源的開發(fā)利用目標(biāo)導(dǎo)航1.了解海水淡化的方法及其意義。2.了解海水的主要組成元素。3.了解海水化學(xué)資源的開發(fā)和利用，熟知從海水中提取溴、碘、金屬鎂的原理。4.以海水資源的綜合利用為例，了解化學(xué)方法在實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用。一、海水水資源的開發(fā)利用1直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。2海水淡化：主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。3海水的蒸餾(1)原理(2)注意事項燒瓶需墊石棉網(wǎng)加熱。燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的，也不能少于。需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，以防液體暴沸。冷凝器里的冷卻水要從冷凝器的下口進(jìn)、上口出。議一議若實現(xiàn)海水淡化供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A加

2、明礬使海水中鹽分沉淀而淡化B利用太陽能使海水蒸餾淡化C將海水電解，然后讓兩極氣體燃燒得到飲用水D將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子答案A解析明礬具有凈水作用，可使海水中的懸浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中鹽分沉淀。二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1海水中的化學(xué)資源海水中H、O兩種元素，加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11種元素的總量超過99%，其他為微量元素，共計含有80多種。2海水制鹽海水粗鹽精鹽。3海帶提碘(1)流程：海帶灼燒浸泡過濾氧化提純碘單質(zhì)。(2)原理：2ICl2=I22Cl。4海水提溴(1)過程：濃縮氧化富集提取。(2)原理：2BrCl2=Br22Cl

3、。5海水提鎂(1)過程：濃縮沉淀過濾溶解結(jié)晶(MgCl2·6H2O)MgCl2晶體金屬鎂。(2)原理：Mg22OH=Mg(OH)2；Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；MgCl2·6H2OMgCl26H2O；MgCl2(熔融)MgCl2。6新能源的開發(fā)(1)從海水中提取鈾和重水，鈾和重水是核能開發(fā)的重要原料。(2)潮汐能、波浪能是待開發(fā)的新型能源。議一議判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“×”(1)海水中含有Br2()(2)海帶中含有碘，能使淀粉變藍(lán)()(3)用SO2溶液吸收溴蒸氣，是利用了SO2具有漂白性()答案(1)×(2)×(3)&

4、#215;一、海水中溴的提取例1海水中溴元素以Br形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖：(1)步驟反應(yīng)的離子方程式是_，步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)從理論上考慮，下列物質(zhì)也能吸收Br2的是_。ANaOH BFeCl2CNa2SO3 DH2O(3)步驟中氧化劑是_，若反應(yīng)中生成2 mol HBr，則消耗_mol SO2。(4)根據(jù)上述反應(yīng)判斷SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。解析(1)讀懂流程圖，可以寫出2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4。(2)只從理論上考慮，NaOH具有強(qiáng)堿性，能吸收Br2，F(xiàn)e2、SO具有還原性

5、也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度較小，不能充分吸收。(3)Br2SO22H2O=H2SO42HBr，該反應(yīng)中氧化劑為Br2，還原劑為SO2，反應(yīng)中每生成2 mol HBr，則消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入適量Cl2，蒸餾得到Br2。經(jīng)過上述反應(yīng)過程知氧化性由強(qiáng)到弱的順序為Cl2>Br2>SO2。答案(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2>Br2>SO2規(guī)律總結(jié)海水提溴四個過程變式訓(xùn)練1溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65 mg·L1。實驗室模擬海水中溴

6、的提取。實驗方法：將適量新制氯水加入到20 mL富含溴離子的海水中(海水可以用0.1 mol·L1的NaBr溶液代替)，把溴置換出來。氯水中的氯氣作_劑，涉及反應(yīng)的離子方程式為_。得到的單質(zhì)溴可以用有機(jī)溶劑在_(儀器)中實現(xiàn)萃取富集，萃取試劑用_、苯等，得到的有機(jī)層顯_色。答案氧化Cl22Br=2ClBr2分液漏斗四氯化碳橙紅解析把溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)時，溴離子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此需要氧化劑，氯氣可以將Br氧化為Br2。根據(jù)萃取的原理，要從水溶液中萃取某種溶質(zhì)，所選擇的萃取劑一定要和水互不相溶。溴單質(zhì)在有機(jī)溶劑中的顏色是橙色到橙紅色。二、海水中碘的提取例2海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的

7、碘元素。碘元素以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下：(1)指出從海藻中提取I2的實驗操作名稱：_，_，反應(yīng)的離子方程式_。(2)提取碘的過程中，可供選擇的有機(jī)溶劑是_。A甲苯、酒精 B四氯化碳、苯C汽油、乙酸 D汽油、甘油(3)為使海藻中I轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器。還缺少的儀器是_。(4)從含碘的有機(jī)溶劑中提取碘，還要經(jīng)過蒸餾，指出下列蒸餾裝置中的錯誤之處_。(5)進(jìn)行蒸餾操作時，使用水浴加熱的原因是_，最后晶態(tài)碘在_中。解析(1)為了從懸濁液中分離I，應(yīng)用過濾；從I2的水溶液中把它提取出來，應(yīng)用萃取。(

8、2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物質(zhì)，所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的儀器是分液漏斗，過濾時所需儀器必有普通漏斗。答案(1)過濾萃取2ICl2=I22Cl(2)B(3)分液漏斗，普通漏斗(4)沒有石棉網(wǎng)；溫度計插入液面以下；冷凝管進(jìn)、出水方向顛倒(5)萃取劑沸點較低，I2易升華燒瓶歸納總結(jié)海帶中碘元素的檢驗(1)反應(yīng)原理：2H2IH2O2=I22H2O(2)實驗步驟及證明方法變式訓(xùn)練2海帶中的碘元素主要以I的形式存在，提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。證明海帶中含有碘的實驗方法：用剪刀剪碎海帶，用酒精濕潤，放入坩堝中。灼燒海帶至完全成灰，停止加熱，冷卻。

9、將海帶灰加蒸餾水溶解，攪拌、煮沸、過濾。在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入幾滴淀粉溶液。(涉及反應(yīng)的離子方程式為2IH2O22H=I22H2O)(1)在實驗過程中用到的玻璃儀器有_。(2)能證明海帶中含有碘的實驗操作是_(填序號)，現(xiàn)象是_。答案(1)燒杯、玻璃棒、漏斗、酒精燈(2)滴入淀粉溶液后變藍(lán)三、海水中鎂的提取例3下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點數(shù)據(jù)：物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/2 852714沸點/3 6001 412請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2晶體MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2M

10、gCl2溶液MgCl2(熔融)Mg解析解答本題既要知道鎂是由電解熔融的MgCl2得到，還要知道實際生產(chǎn)中從海水提取MgCl2的途徑及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。答案D歸納總結(jié)從海水中提取鎂的方法(1)工藝流程(2)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO3CaOCO2；CaOH2O=Ca(OH)2；MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2；Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；MgCl2·6H2OMgCl26H2O；MgCl2(熔融)MgCl2。變式訓(xùn)練3從海水中可提取多種化工原料，下面是工業(yè)上對海水資源綜合利用的示意圖。試回答下列問題： (1)粗鹽中含有Ca2、M

11、g2、SO等雜質(zhì)離子，精制時所用試劑為A.鹽酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。則加入試劑的順序是_(填字母)。(2)寫出用海灘上的貝殼制Ca(OH)2的化學(xué)方程式：_。(3)電解無水MgCl2可制取鎂和Cl2，其中副產(chǎn)品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化學(xué)方程式為_。(4)用海灘上的貝殼制Ca(OH)2，而不從異地山中開鑿石灰石制取，主要考慮到什么問題？_。(5)從經(jīng)濟(jì)效益角度看，該化工廠廠址應(yīng)選在_。答案(1)BCDA或CBDA或BDCA(2)CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)經(jīng)濟(jì)效益(5)海邊解析化工生產(chǎn)是綜合利用化學(xué)知識解決實際問題的過程，在此過程中，除運用到我們所學(xué)的化學(xué)知識外，還要從環(huán)境保護(hù)、能源利用、經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮。(1)該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2、Mg2、SO時，不能帶入新的雜質(zhì)離子。所以，解此題的關(guān)鍵是把握好加入離子的順序：Ba2必須在CO之前加入；CO、OH必須在H之前加入，所以B