期末君之讲稿(十一)海水资源的开发利用学习

教
期末复习之
"十)海水资源的开发利用
一、学习目标
1•了解海水资源及其利用。

2•了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。

3. 掌握海水化学资源的开发和利用，即 海水制盐、海水提溴、海带提碘。

(重难点) 4•了解海水综合利用的重要方向。

、海水中水资源的利用
1•海水水资源：海洋约占地球表面积的 71%，海水约占地球总水量的97%。

2•海水水资源的利用类型：海水的 淡化 和直接利用海水进行循环 冷却 等。

(2) 操作步骤
连接装置一检查装置气密性-向烧瓶中加入海水和碎瓷片一接通冷却水一给烧瓶加热 -收集蒸馏水一停止对烧瓶加热一待冷却至室温后停止通入冷却水一整理仪器 (3) 注意事项
① 烧瓶加热时，一定要垫石棉网，防止烧瓶炸裂 ② 烧瓶中的海水量不能超过烧瓶容积的 2/3。

③ 冷凝管内的冷却水要从下口入、上口出，这样冷却的效果最好 ④
加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。

方法 原理
蒸馏法 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水
电渗 在外加直流电场作用下， 利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性， 析法
使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的
离子交换法
用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水
I 、海水蒸馏
(1)原理：将海水加热，海水中的水分受热变成 气 态
(其余成分因沸点较高，不易汽化，留在烧瓶 中)，经过冷凝管后又冷凝成 液态水。

经过蒸馏
冷凝得到的液态水即为淡水。

圆底烧瓶
碎瓷片
海水
冷却水
淡;
锥形瓶
3•海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法
热水
⑤实验前认真检查装置的气密性。

教育资源
⑥ 当烧瓶中有少量液体时，停止加热。

⑦
实验结束,应先停止加热，后停止通入冷却水
三、海水化学资源的开发利用
1. 海水中的化学元素
i 主要元素:企0
■毎水Hj
⑴的
一常量元素:C1、N.K 』处心 S 兀、一微量元素'J 風B® 11种)
(2) 特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。

2. 海水资源的开发利用
海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。

因此，从海水中提取物 质需要解决物质的富集的问题。

(1)
海水制盐:海水制盐
是利用日光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出
,因此属于物理变
化。

厂您用
_食盐_
I 工^原料〔如生产烧碱、纯碗等)
相关化学反应:
NaCI +2出0 === 2NaOH + Cl 2 + H 2 f
2NaOH + CI 2 === NaCI + NaCIO + H 20
H 2 + CI 2 === 2HCI
②实验步骤如右图所示：海带灼烧-浸泡一过滤一氧化一萃取一提纯一碘单质
③实验注意事项：海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带从而易于燃烧；灼烧海带 的地方
要注意通风。

(3) 海水提溴：海水提溴的主要方法是空气吹出法。

①主要流程:
I 、用蒸馏法将海水浓缩。

用硫酸将浓缩的海水酸化
Br+
颇曲
1 --------------- W 竜、 輩•他
50解
性廉
謂中
gLi 中
特性
対升倬，遇K1粉应
保帮
粽色印|「1粮并川 •
石錦幣上■僵玲暗
1 M
掠邑广口權
海水
(2)海水提碘：
①反应原理：海带中的碘元素主要以I -
的形式存在
冶炼取时用适当的氧化药等其氧化成造纸、再萃
取出来。

如用HQ 做氧化剂，反应的离子方程式是: 21 -+H O +2H=I 2+2HO
肥皂、纺织等
> 饱和食盐水
V
V
盐酸
漂白剂
II、向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaB叶Cb=Br2+2NaCI 教育资源
①主要反应原理
山、向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以
达到富集的目的：Br2+SG+2HO=2HB 叶2SQ
IV 、 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HB 叶Cb=2HCI+Br2
硫酸酸化 含
热空气吹岀|含
I
海水
書卤
粗盐
氯气置换
的海水
的空气|
漠蒸气
浪水
茶徭混合物|氧化
吸收液
②主要反应:
Cl 2+2Br -—Br 2+2C 「(氧化) Cl 2+2Br -—Br 2+2CI -(提取) (4) 海水提镁：
Br 2+SO 2+2H 2O — 2HBr+H 2SO 4(富集)
CaCO^—CaO+CO 2 T
CaO+H 2O
Ca(OH )2
MgCl 2+ Ca(OH )2==Mg(OH )2 J+ CaCl 2 HCI
MgCl 2 6H 2O=====MgCl 2+ 6H 2OT
Mg(OH) 2+ 2HCl===MgCl 2+ 2出0
一 电解
V 、 用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。

S()2 吸收I 粗浣水
②工艺流程。

四、其他能量的利用
①提取核能开发
②开发海洋药物
中的重要原料铀和重水
③潮汐能、波浪能等有待开发的新型能源
【跟踪训练】
1海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等（如图所示）下列有关说法正确的是（）
A •大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮
B•工段③中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸发得到MgCl2 6H2O
C.在工段④⑤⑥中溴元素均被氧化
D•工段①中除去粗盐中的SO2 3 4「、Ca2+> Mg2+> Fe3+等杂质，加入的药品顺序为Na z CO s溶液 -NaOH溶液一BaCl2溶液一过滤后加盐酸
2、海洋约占地球表面积的71%，对其开发利用的部分流程如图所示。

下列说法不正确的是（
）
A .可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO4_
B. 从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为
2B「+ Cb===2C「+ Bs
C. 试剂1可以选用石灰乳
D. 工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁
3. 在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂
的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下
列有关说法正确的是（）
A .两种吸收过程中，Br2只作氧化剂
B. 只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应
C. 用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂
D. 用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
4. 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室从海藻中提取碘
的流程如下：
2 为使海藻中「转换为含碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、
圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器，尚缺少的玻璃仪器是__________ 。

3 从含碘的有机溶液中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置（如图
所示）中的错误之处：______________________________________
4 进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是__________________ ，最后晶
态碘在________ 中。

（1）指出从海藻中提取12的实验操作名称：① ____ ，③ _______ 。

反应②
的离子方程式为
酒精灯、导管、
B
出
水。