海水的综合利用
15-16版：2.2 海水的综合利用(创新设计)
课题2 海水的综合利用[目标导航] 1.了解海水晒盐的原理与工艺。
2.掌握电解饱和食盐水的反应，了解离子交换膜法制碱技术的原理。
3.了解吹出法从海水中提取溴的原理和方法。
4.了解海水中提取镁的原理和工艺流程。
5.了解硫化氢——水双温交换法从海水中提取重水的方法。
一、海水中盐的开发和利用1．海水中含有多种盐类 如氯化钠、氯化镁、硫酸钙等。
在海水的无机盐中，以氯化钠为最多，约占海水中盐类总量的80%。
2．海水制盐(1)海水制盐的方法：目前，由海水制盐的方法仍以蒸发法(盐田法)为主，还有其他方法如电渗析法、冷冻法等。
(2)盐田的组成：一般分成贮水池、蒸发池和结晶池三部分。
3．食盐资源的利用(1)氯碱工业的基本原理：电解饱和食盐水得到NaOH 、H 2和Cl 2。
阴、阳两极上的电极反应式和电解方程式分别为阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑电解方程式：2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑(2)主要设备：目前，比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。
主要设备为离子交换膜电解槽。
[议一议]1．海水晒盐的原理是什么？简述海水晒盐的流程。
答案 海水晒盐利用的是蒸发结晶原理，即在太阳光的作用下，海水温度升高，水分不断蒸发，氯化钠的溶解度仅有极微弱的升高，同时，流动的风也带走了大量的水分，氯化钠在海水中逐渐达到饱和，水分再蒸发，氯化钠便结晶析出。
2．氯碱工业，使用的是精制食盐水，工业上如何获取精制食盐水？答案 粗盐水 ――→①过滤除泥沙 ――→②除杂并过滤BaCl 2；NaOH ；Na 2CO 3 ――→③调pH 加稀盐酸 ――→④阳离子交换树脂除少量Ca 2＋、Mg 2＋等精制食盐水 其中加入BaCl 2除去SO 2－4，加入NaOH 除去Mg 2＋、Fe 3＋，加入Na 2CO 3除去Ca 2＋和过量的Ba 2＋。
3．工业上若不用特殊的措施将阴极室和阳极室隔开，可能会发生什么后果？答案 Cl 2与NaOH 溶液能发生反应生成NaClO ：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2OH 2与Cl 2能发生反应：H 2＋Cl 2===2HCl电解食盐水制NaOH ，若不将产物分开则会产生其他物质，而且H 2与Cl 2混合可能会有爆炸的危险。
高三化学复习 第二章 课题2 海水的综合利用
证对市爱幕阳光实验学校铁路高三化学复习：第二章课题2 海水的综合利用一．海水中盐的利用——氯碱工业(1)设备：离子交换膜电解槽。
离子交换膜只允许Na＋通过。
(2)化学反阴极：2H＋＋2e－===H2↑(复原反)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反)化学方程式：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(3)粗盐的精制①目的：除去泥沙，使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42-离子的含量到达要求。
②原因：Ca2＋、Mg2＋在碱溶液中形成的沉淀及泥沙会破坏离子交换膜，而SO42-会引入杂质。
③试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸。
用BaCl2除去SO42-，用Ca(OH)2除去Mg2＋、Fe3＋，用Na2CO3除去Ba2＋及Ca2＋，所加沉淀剂稍过量。
④工艺流程在进入电解槽前需通过离子交换树脂进一步除去Ca2＋、Mg2＋离子，以防破坏离子交换膜。
⑤有关反方程式Ba2＋＋SO42- ===BaSO4↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Ca2＋＋CO32-===CaCO3↓，Ba2＋＋CO32- ===BaCO3↓，CO32-＋2H＋===H 2O ＋CO2↑。
二．海水提溴(1)工艺流程(2)反原理Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br23Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑三．海水提镁(1)工艺流程(2)主要化学反①制备石灰乳：CaCO 3CaO＋CO2↑CaO＋H2O===Ca(OH)2②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O④电解MgCl2：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑(3)生产中用的平衡原理①沉淀溶解平衡原理a．向海水中参加沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH－)增大，Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，那么最大程度地将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀。
海水资源的综合利用
②氧化：向浓缩的海水中通入适量的 Cl2 ，将Br －氧化为 Br2，反
应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；
③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气
用 SO2 吸收。反应的化学方程式为 Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O===2HBr ＋
H2SO4；
④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。
③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O HCl ⑤MgCl2· 6H2O=====MgCl2＋6H2O △ 电解 ⑥MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
(3)海水提溴
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩；
蒸馏法历史最久，技术、工艺比较完善，是目前海水淡化的主要
方法。蒸馏淡化过程的实质如同水蒸气的形成，使海水受热蒸发
形成水蒸气，水蒸气在一定条件下遇冷形成不带咸味的水，但蒸
馏法的弊端是消耗能量多并在仪器里产生大量的锅垢。
(2)冷冻法
冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态水变成固态冰的同时盐被
分离出去。冷冻法与蒸馏法相比，耗能低、结垢轻，但得到的淡
特别提示
SO4－等杂 海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca2＋、Mg2＋、
2
质，精制后得到 NaCl 饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过
量的 BaCl2 溶液、过量的 NaOH 溶液和过量的 Na2CO3 溶液，过滤 后，再加适量盐酸调节至中性即可。
(2)海水提镁 反应流程：
有关反应的化学方程式： 高温 ①CaCO3=====CaO＋CO2↑ ②CaO＋H2O===Ca(OH)2
＋ 2H2O 。 ________
海水的综合利用归纳
海水的综合利用归纳南靖一中沈建忠2010、09、15海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。
海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。
利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用，海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
问题1:海水的综合利用有哪些方面?（1）海水的直接利用；（2）海水的淡化；（3）制盐和以盐为原料的盐化工；（4）提取海水中溶存的有用元素。
一、海水中水资源的利用——获取淡水1、途径：通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。
2、海水淡化的方法及其特点：海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
原理：蒸溜法分离海水；优点：蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善；缺点：成本较高,难推广应用。
二、海水中的化学资源1、特点：种类多、总储量大、富集程度低含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。
被称为“元素的故乡”。
海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。
氘有50亿吨足够人类用上千万年2、从海水中提取物质的方法（1）从海水中提取食盐如何制盐？NaCl、海水晒盐A 、粗盐的成份及精制：a 、粗盐：含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙b 、提纯实验步骤：溶解、过滤、结晶。
（请说说：过滤操作的要点；玻璃棒的使用；结晶操作要点；）c 、请设计实验室除去NaCl 中混有的Ca 2+、Mg 2+离子的方法（需要仪器及实验步骤）：（答案：溶解，加稍过量的氢氧化钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶。
）B 、海水晒盐后的“卤水”中还有哪些盐含量较高？氯化镁 碘化钾 溴化钾 （2）海水提取镁试剂①溶液Mg(OH)2沉淀试剂②MgCl 2溶液Mg无水MgCl 2熔融电解（1）Ca(OH)2（2）过滤（3）盐酸（4）MgCl 2(熔融)电解Mg + Cl 2 ↑海水(含Mg 2+)过量（3）、海带中提取碘的实验 原理: I － —— I 2 检验I 2: 用淀粉溶液检验，看它是否变蓝。
海水资源的综合利用
1.海水中的化学资源是指海水中所含具有经济价 值的化学物质。海水的主要成分有Na+、Mg2+、 Ca2+、K+、Cl－、SO42－，这6种成分占海水成分的 99．5%以上。通常所说的海盐主要指钠盐、镁盐、 钾盐和钙盐，钠盐在海盐中产量最大，应用最广 泛，人们把氯化钠称为百味之王，化工之母，其 次还有硫酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠；镁的含量仅 次于氯化钠，海水中的镁总量约2000×10t；
氯化钠的应用： 1.含氯化钠0.9%的水称为生理盐水，因为它与血浆 有相同的渗透压。 2.食品业和渔业用于盐腌，在烹调菜肴中加入食盐 可以除掉原料的一些异味，增加美味，这就是食 盐的提鲜作用。 3.氯碱工业：电解饱和食盐水。 4.候氏联合制碱法。 5.电解熔融氯化钠和氯化钙的混合物制取金属钠。 氯化钙用作助熔剂，可将氯化钠的熔点降低至 700℃以下。钙的还原性不及钠，不会引进杂质。
2.溴是海水中重要的非金属元素.地球上 99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中， 所以人们也把溴称为“海洋元素”。 3.碘在自然界中含量稀少，在地壳的含量 位居第47位。除在海水中含量较高（海带、 贝类）以外，在大部分土壤、岩石、水 的含量都很低。
4.氯化钠主要来自海水，由海水（平均含2.4% 氯化钠）引入盐田，经日晒干燥 ，浓缩结晶， 制得粗品，然后精制。
4.离子交换法：用阴阳离子交换树脂除去海水中的 多余盐分的方法。 5.反渗透淡化法：该法在压力推动下使薄膜脱盐， 除用于海水脱盐外，还广泛用于苦咸水的淡化。 反渗透淡化发展迅速，其装机容量仅次于海水蒸 馏而居第二位。
二、海水中化学资源的提取
海水中蕴含着几乎所有的化学元素，总储量很大， 但是很多元素富集程度却很低。例如，金的储量 约为5×107吨，但是1吨海水中仅有4×10-6克。
海水综合利用
粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2
Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl过量NaOH
BaSO4↓
Fe(OH)3↓ Mg(OH)2↓
Na+、 Mg2+、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 Cl- 、 OH过量Na2CO3
Mg2+、 Ca2+、 Na+、 Cl- 、 OH-、CO32-
Mg（OH）2过滤 Mg（OH）2 盐酸
HCl
石灰乳 水
贝壳煅烧 CaO
MgCl2溶液 蒸发
Cl2 Mg
结晶
电解
MgCl2·6H2O 干燥 MgCl2
【练习】(改编自 2007年山东高考第31题）
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。
H2SO4
Cl2
海水
苦卤（Ca2＋、Mg2＋、Br－等）
人教版选修2《化学与技术》第二单元
课题2 海水的综合利用
吉安一中 毛盛珊
一、海水中盐的开发和利用
粗盐
1、海水制盐:海水 贮水池 蒸发池
苦卤
引海水渠 道的闸门
海面
堤坝
贮水池
蒸发池
结晶池
盐田示意图
思考：
粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO42-，如何对粗盐进行提纯？
2、精制 食盐水
按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？
，原因是 。
三、 海水提溴
思考：
海水中的溴是以什么形式存在的？根据已学 知识，应该怎样从海水中提取溴？
海水资源的综合利用
2．从海水中提取物质的方法 ⑴．从海水中提取食盐的主要工艺流程
从海水中 制取盐的方法 主要有：盐田 法、电渗析法 和冷冻法。
思考：
盐田法 制得的粗盐中含较多的氯化 镁和氯化钙及泥沙，请设计实验除 2+、Mg2+离 去NaCl中混有的泥沙、Ca 子的方法（需要仪器及实验步骤）
能源：海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐
能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差 能资源、海上水能资源，它们都属于可再生能源， 而且没有污染。 空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底 三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大 到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多 领域。我国拥有18000公里的大陆海岸线，管辖的 海域面积近300万平方公里。
先将样品溶解，加稍过量的氢氧化 钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤； 在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶 即可。
(2)．从海带中提取碘的实验 ①反应原理
海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时 用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。 用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：
__________________________________ ②提取流程 含碘元素试剂 含 碘 单 质 的溶液 的溶液 灼烧 海 溶解 海 带 过滤 带 残 灰 含碘单质的 渣 有机溶液
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
二、海水资源的开发利用
一、海水中蕴藏的资源及其开发意义
海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨， 约占全球总水量的97％。 化学资源：含元素80多种，海洋资源中，利用潜力最大 的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现的１００ 多种化学元素，在海水中已找到８０多种，其中７０多 种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约 有１８００万亿吨，钾有５００万亿吨，溴约有９０万 亿吨，核燃料约４０亿吨－５０亿吨。
【高中化学】高中化学知识点：海水资源的综合利用
【高中化学】高中化学知识点：海水资源的综合利用海水资源的综合利用:浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源。
可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
海水制盐：(1)海水制盐的方法：从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。
目前，以蒸发法(盐田法)为主。
(2)海水晒盐的基本原理：水分不断冷却，氯化钠等盐结晶划出。
(3)海水晒盐的流程氯碱工业：(1)食盐水的精制(2)电极反应阴极：阳极：总反应：：(3)主要设备色谱法膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂抹存有钛、绑氧化物层)做成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)做成。
阳离子膜具备挑选借由性，只容许na+借由，而cl-、oh一和气体无法借由。
(4)产品及用途烧碱：可以用作造纸、玻璃、肥皂等工业氯气：可用于制农药、有机合成、氯化物的合成氢气：可以用作金属炼钢、有机合成、盐酸的制备海水提溴：(1)氯化氯化氧化溴离子，在ph=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹起出来当海水中的br一被氧化成br2以后，用空气将其吹出。
另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)稀释目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为hbr，再用氯气将其氧化得到溴产品。
化学方程式如下：海水加镁:(1)工艺流程(2)主要化学反应①制备石灰乳：②结晶③制备从海水中抽取重水:提取重水的方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。
常用方法：化学交换法(硫化氢一水双温交换法)铀和重水目前就是核能研发中的关键原料，从海水中抽取铀和重水对一个国家来说具备战略意义，化学在研发海洋药物方面也将充分发挥越来越小的促进作用。
潮汐能、波浪能也就是越来越受到重视的新型能源。
课题2 海水的综合利用
课题2 海水的综合利用一、海水中盐的开发和利用1、海水制盐目前，海水制盐的方法以为主，另外还有、等。
后两种方法不但可以制盐，同时也可得到。
蒸发法的原理：太阳照射后，海水受热，各种盐分别达到，依次以形式析出。
盐田一般分为、、三部分。
分离食盐晶体后所得到的母液叫，主要含。
2、食盐资源的利用（1）食盐水的精制（2）氯碱工业阳极：阴极：总反应：请分析上述装置的弱点：如何改进？生产设备名称：阳极：阴极：阳离子交换膜：离子交换膜的作用例1、氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图：依据图，完成下列填空：（1）粗盐中含有的较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）和。
（2）工业食盐含有较多杂质，精制过程中加NaOH的作用是。
（3）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的反应为。
与电源负极相连的电极附近，溶液的pH ．（填“升高”、“不变”、“降低”）（4）粗盐中硫酸钠含量较高，必须添加钡试剂除去硫酸根离子，该钡试剂可以是A．Ba（OH）2 B．Ba（NO3）2C．BaCl2（5）为了有效地除去氯化镁、氯化钙、硫酸钠，加入试剂的合理顺序为A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3D．先加入钡试剂，后加入Na2CO3，再加入NaOH（6）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过（填写操作名称）、冷却、过滤除去NaCl．（7）用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和NaOH反应，Cl2和NaOH溶液充分接触，产物是NaClO和氯化钠和水，请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式。
※海水中提取化学物质的一般方法二、海水提溴——法基本流程：1、氯化氯化之前要将海水，原因是。
氯化反应：2、吹出用或将溴吹出。
3、吸收用还原剂使溴单质变为HBr，再用将其氧化成溴产品。
人教版高中化学必修2课件 海水资源的综合利用
海水资源的综合利用一、海水中盐的开与利用蒸发池结晶池
海水资源的综合利用 盐是人类日常生活中的必需品，也 是很多工业部门的原料之一，而海盐又 是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即 ：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法 历史最悠久，而且也是最简便和经济有 效的方法，现在还在广泛采用。
海水资源的综合利用 二．镁的提取
－ SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2 4 － －
海水资源的综合利用 四．碘的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
海水资源的综合利用
例2 海带中含有丰富的碘。为了从海带中 提取碘，某研究性学习小组设计并进行了 以下实验：
海水资源的综合利用
(5) 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否 还含有单质碘的简单方法：___________________。 取少量提取碘后的水溶液于试管中，加 入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如 果变蓝，说明还有单质碘
海水资源的综合利用
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：
2 ______________________________________ 。
加入MgCl 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
海水资源的综合利用
三．溴的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2Br ＋Cl2===2Cl ＋Br2
流程：
海水资源的综合利用
例1 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海
水中提取，海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
海水资源的综合利用
(1)用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中
课题2 海水的综合利用 (2)
④提取 用Cl2将其氧化成溴 Cl2 +2Br- = Br2+ 2Cl-
【例题2】 海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从 海水中提取溴的工艺流程如图:
(1)步骤①反应的离子方程式是 C。l2 +2Br- = Br2+ 2Cl(2)步骤③反应的化学方程式是 Br。2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是 BC A 。 A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O (3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过
①将贝壳制成石灰乳 ②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物 ④将产物熔融后电解
关于提取镁，下列说法中不正确的是（Ｄ ）
Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富 Ｂ、进行①、②、③步的目的是从海水中提取MgCl2 Ｃ、第④步会产生氯气
D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
带正电的Na+ 、H+ 移向阴极
2、食盐资源的利用-氯碱工业
学与问 1、上述电解食盐水的产物间能否发生化学反应？ 你能写出有关反应的化学方程式吗？
Cl2 + H2 = 2HCl 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
2、如果要利用电解食盐水的反应制NaOH，你认为应该要采 取什么措施 ，如果不采取措施，可能会发生什么危险？
2、食盐资源的利用-氯碱工业 （1）氯电碱解工饱业：和以食食盐盐水为原料制取NaO使 起H电 氧、流 化Cl通 还2过 原、电 反H解应2 质的，溶过再液程进而叫一在做阴电步解、生阳产两一极引 系分列析的：化工产品的工业
海水资源的综合利用
第四章第二课时海水资源的综合利用海水淡化与化工生产，能源技术相组合制备氯化钠食用工业原料生产烧碱纯碱，Na Cl 2，盐酸，漂白粉制取Mg ，K ，Br 2，I 2及其化工产品获得其他物质和能量：铀和重水开发海洋药物开发新能源：潮汐能，波浪能一、海水资源的综合利用1、 海水制盐(1)方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。
(2)食盐的用途：氯碱工业：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑制钠和氯气2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑ 制盐酸Cl 2＋H 2=====点燃2HCl制漂白剂Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O制纯碱：NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3=== NaHCO 3↓＋NH 4Cl NaHCO 3=== Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O2、 海水提溴：(1)氯化氯气氧化溴离子，在pH=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹出当海水中的Br 一被氧化成Br 2以后，用空气将其吹出。
另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)吸收目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为HBr ，再用氯气将其氧化得到溴产品。
化学方程式如下：2NaBr ＋ Cl 2 === Br 2 ＋2NaClSO 2＋Br 2＋2H 2O===4H ＋＋2Br －＋SO 2－42 HBr ＋Cl 2===2 HCl ＋Br 2 2、海水提镁: (1)工艺流程△(2)主要化学反应①制备石灰乳：CaCO 3 === CaO + CO 2 ↑ ，CaO + H 2O === Ca(OH)2 ②沉淀Mg 2+: MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2③制备MgCl 2:Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O, MgCl 2·6H 2O=====HClMgCl 2＋6H 2O 制备Mg: MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑3、海水提碘(1)工业海带中提碘1)流程：海带―→浸泡―→氧化―→过滤―→提纯―→碘单质 2)主要反应的原理：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2 (2)海带中含有碘元素的检验1)主要反应的原理：H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2O二、侯氏制碱法NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3=== NaHCO 3↓＋NH 4ClNaHCO 3=== Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 物质分离的几种方法：定义：物质的分离是指通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式)，分别得到几种比较纯净的物质。
高考化学一轮复习(第六辑)考点七十九海水的综合利用(含解析)
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有 0。1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成 6．某溶液中含有 Fe2+、Al3+、Ag+、Cu2+，为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取①
通入 H2S 气体，②通过 CO2 气体,③加入盐酸，④加入氢氧化钠溶液四个步骤，每次通入或加 入试剂均过量,且每次都把沉淀物滤出，其操作的正确顺序是 （ ）
海水制盐以蒸发法(盐田法)为主，主要原理是太阳照射后，水分蒸发，达到饱和浓度 时，依次以固体形式析出。 （3）盐田选择的条件
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气候干燥、多风、少雨； ③远离江河入海口。 （4）晒盐的步骤 ①苦卤是指分离食盐晶体后所得到的母液，主要成分是氯化钾、氯化镁等。 ②海水晒盐的流程可表示如下： 2．食盐资源的利用 (1）氯碱生产的核心技术—-电解 氯碱工业就是以食盐为原料制取 NaOH、Cl2 和 H2,再进一步生产一系列的化工产品.
海水提镁 四、从海水中提取重水
提取重水的方法有蒸馏 法、电解法、化学交换法和吸附法，其中常用的一种是硫化氢— 水双温交换法，交换按下列反应进行：H2O（l）＋HDS（g) = HDO（l）＋H2S(g），重水 D2O 可 作原子反应堆的中子减速剂和传热介质(重水堆)。
隐性考点 1．溴的吸收富集 （1）纯碱吸收法：海水中的溴离子被氧化为溴单质后，用热空气或水蒸气吹出，通过 Na2CO3 溶液使溴富集后，再将得到的溶液用稀硫酸酸化，用有机溶剂萃取溴单质。发生反应：
①电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.
②电解饱和食盐水：
阳极反应式：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极反应式：2H+＋2e— =H2↑
海水资源的开发利用)
海带中碘元素的检验
1、用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中
2、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却 3、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤 4、在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加几滴淀粉溶液。 方程式为：2KI+H2O2+H2SO4 = I2+2H2O+K2SO4
海带灼烧
（3）．海带中提碘 a\海带中含有碘元素的检验。
①反应原理：
酸性条件下H2O2氧化I－的离子方程式为
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
②操作步骤：
。
b\海带中提碘。 ①反应原理： Cl2氧化I－的离子方程式
为
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
。
②工艺流程：
（4）．海水中提取溴
(1)基本操作：
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得
海水蒸馏原理示意图
(1)海水蒸馏实验装置中需要注意的问题：
②冷凝管内水流方向是“下口进，上口出”。
①圆底烧瓶内要加入碎瓷片(沸石)，目的是防止液体暴沸。
(2)海水蒸馏法制淡水的优缺点：
①优点是设备简单，易操作，淡水质量好，技术和工艺 也比较成熟。 ②缺点是耗能大，成本较高。将海水淡化与化工生产和 能源技术结合，是海水综合利用的重要方向。
海水综合利用联合工业体系一例
课堂检测：
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：
（1）指出提取碘的过程中有关实验操作名称 ① 过滤 ③ 萃取 。写出过程②中有关反应的离子 方程式： 2I－+Cl2＝2Cl－+I2 。 （2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是 ＢＣ 。 A.酒精 B.四氯化碳 C.苯 D.乙酸 （３） ③过程后得到含碘的有机溶液，可用 蒸馏 把 碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）
高中课件 海水资源的综合利用
资料卡片：
由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中 溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中 含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、 S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其 总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中 元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的 富集程度却很低。例如，海水中金元素的总储 量约为5×106 t，而1t海水中金元素的含量仅为 4×10-6g。海洋还是一个远未充分开发的巨大化 学资源宝库。
海水中化学资源的开发利用 海水提溴（Br2）
如何将溴单质从苦卤中提取出来？
阅读教材P101图8-4海水提溴工艺流程示意图， 1、写出吸收塔中反应的离子方程式； 2、将图８-４转化成简单流程图； 3、分析对比两种流程，找出相似性和差异性，解释差异产生的可能原因。
海水中化学资源的开发利用 为什么不用四氯化碳萃取分液后再蒸馏？
海水提溴（Br2）
海水 硫酸酸化 含Br2 含Br - Cl2氯化 的海水
为什么氯化时需要酸化？
Br-浓度 海水 0.0672 g/L
液溴
空气吹出 含Br2 SO2和水 的空气 吸收
含HBr的 吸收液
溴单质的浓度大大提高 Cl2氯化
冷凝 分离
溴蒸汽
水蒸气 含Br2的
蒸馏
酸液
苦卤 2.5~3 g/L 再次氯化后的溴水酸液与第一次氯化后的有什么差异？
海水资源的特点： 海水的成分
广阔性
海水中水的储量约为 1.3×109 亿吨，占地 球总水量 97%
多样性
分散性
元素种类很多，总 计含有80多种元素
许多元素的富 集程度很低
海水资源的综合利用
海水的成分
海水资源的开发利用
高中化学新课标选修二 第二单元课题2 海水的综合利用 教案
第二单元化学与资源开发利用课题二海水的综合利用第1课时教学目标1．了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式.2．初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制.3．常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。
4．通过电解食盐水的实验，培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。
5．通过阅读材料，培养学生的自学能力。
6．通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象，正确分析实验现象，探究实验规律的方法.通过讨论，激发学生的求知欲，闪现智慧火花，培养创新意识。
教学重点氯碱工业反应原理。
教学难点氯碱工业反应原理。
教学方法演示实验法教学用具1．实验仪器：铁架台、U型管、石墨电极、导线、电流表、直流电源。
2．实验药品:饱和氯化钠溶液。
3．幻灯片若干张。
课时安排2课时引入新课：本节课我们学习电解饱和食盐水制烧碱—-又称氯碱工业。
我们学习的主要目标是掌握工业上制取氯气和烧碱的反应原理,初步了解化工生产设备、原料及其精制、生产流程.【板书】第二节氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理【演示】实验装置如右图：【投影】实验步骤：1．按装置图安装好仪器。
2．向U型管中注人饱和食盐水，接通电源。
3．向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。
【设疑】电解池两极上各有什么现象产生?【提问】请描述实验现象,试判断出结论。
【学生回答】(相互补充）1．两极均产生气体。
2．阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。
3．阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性气味，应是Cl2.【阅读讨论】阅读教材，看后相互讨论，推选代表回答产生这种现象的原因。
【小结并板书】师生共同总结：在阴极：由于2H+＋2e— = H2↑，H+不断被消耗，促进H2OH+＋OH—向右移动，破坏了水的电离平衡,c(OH-）相对的增大了,因此，在阴极附近形成了氢氧化钠溶液.【提问】写出电解的总的化学反应方程式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验现象： 实验现象： 加入H 溶液后，溶液由无色变为深黄 加入 2O2溶液后，溶液由无色变为深黄 加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色 淀粉溶液后 深蓝色。 色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。 加入四氯化碳后，液体分层，下层呈紫红色。 加入四氯化碳后，液体分层，下层呈紫红色。 离子方程式： 离子方程式： 2I- + H2O2 + 2H+=== I2+ 2H2O
从植物中提取物质的一般方法
气体
确定元素 存在形式
水或酸溶解 灼烧
分离 检验 提取
灰分
水或酸溶解
溶液
分离、检验、 分离、检验、提取
P93习题 习题4
海水提Mg 海水提
能源开 发：海 水潮汐 能、波 浪能发 电…
海水晒盐 Na的提取 的提取
海水淡化
海水综合利用联合工业体系一例
知识拓展 ：海洋生物资源
蒸馏
——利用于分离和提纯沸点不同液态混合物 利用于分离和提纯沸点不同液态混合物
温度计水 银球处于 支管口处
水，下 入上出
溶液体积 不超过烧 瓶体积1/3 瓶体积
投放沸石 或瓷片
蒸馏用于分离哪些混合物？ 蒸馏用于分离哪些混合物？
与能源技术相结合,能解决成本问题: 与能源技术相结合,能解决成本问题:
溴（Br） Br） 锶（Sr） Sr） 硼 （ B） 锂（Li） Li） 铷（Rb） Rb） 碘 （ I）
钡（Ba） Ba） 钼（Mo） Mo） 铀 （U ） 镍（Ni） Ni） 钴（Co） Co） 金（Au） Au）
0.03 0.01 0.003 0.002 0.0005 0.000004
海水资源的分布特点： 海水资源的分布特点：
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
第二课时
海水资源的开发利用
资料卡片
地球总面积5.1亿平方公里 地球总面积 亿平方公里 海洋总面积3.6亿平方公里 海洋总面积 亿平方公里 占地球表面积的71% 占地球表面积的 相当于38个中国的面积 相当于 个中国的面积 若将海洋中的盐全提取出来， 若将海洋中的盐全提取出来， 铺在地球的陆地上，可使陆 铺在地球的陆地上， 地平均升高150m。 地平均升高 。
知识拓展： 知识拓展：海底矿产资源
大陆架的浅海海底： 大陆架的浅海海底： 石油、天然气、 石油、天然气、煤、硫、磷等 近岸带的滨海砂矿： 近岸带的滨海砂矿： 砂、贝壳等建筑材料和金属矿产 多数海盆中： 多数海盆中： 深海锰结核
从海底采到锰结核
锰结核
石油、天然气、 石油、天然气、 煤、硫、磷
砂、贝壳、 贝壳、 金属矿产
刷子刷净（不要用水冲洗），用剪刀剪碎后， 刷子刷净（不要用水冲洗），用剪刀剪碎后，用 ），用剪刀剪碎后 酒精润湿，放入坩埚中。点燃酒精灯， 酒精润湿，放入坩埚中。点燃酒精灯，灼烧海带 至完全变成灰烬，停止加热，冷却。 至完全变成灰烬，停止加热，冷却。
2 将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯 将海带灰转移到小烧杯中， 中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸 － 蒸馏水， 中加入 蒸馏水 搅拌，煮沸2－ 3min，过滤。 ，过滤。 3 向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约 向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1ml H2O2溶液，观察现象。 溶液，观察现象。 4 将上述溶液分别加入到两支试管中，一支试 将上述溶液分别加入到两支试管中，
资 料
用化学方法分离、 用化学方法分离、 －离子及其它可溶 浸泡海带， 用水浸泡海带，I检验植物样品中某 些元素时，通常将待检验的植物样品高温 些元素时，通常将待检验的植物样品高温 性有机质如褐藻糖胶等进入浸出液中。 性有机质如褐藻糖胶等进入浸出液中。 灼烧，使其中的有机物分解。其中的碳、 灼烧，使其中的有机物分解。其中的碳、 若用海带重量13 15倍的水量浸泡海带 13－ 倍的水量浸泡海带， 若用海带重量13－15倍的水量浸泡海带， 氧等转化为二氧化碳和水， 氢、氧等转化为二氧化碳和水，呈气态逸 可使浸出液中I 离子含量达到0.5 0.5～ 可使浸出液中I－离子含量达到0.5～ 散，待测的金属或非金属元素以氧化物或 0.55克 的形式残留下来 加水或酸溶解灰分 0.55克/升。但海带浸出液中褐藻糖胶 无机盐的形式残留下来 无机盐的形式残留下来,加水或酸溶解灰分 的存在妨碍碘的提取，要预先除去。 的存在妨碍碘的提取，要预先除去。 中的氧化物或无机盐。 中的氧化物或无机盐。
1、海水资源的广阔性 海水资源的广阔性 2、海水资源的多样性 海水资源的多样性 3、海水资源的分散性 海水资源的分散性
总之， 总之，海洋是一个远未完全开发的 巨大化学资源宝库！！！ 巨大化学资源宝库！！！
海水：名副其实的 海水： 巨大液体资源宝库! 巨大液体资源宝库!
活
海 水 中 资 源 的 分 类
太阳能蒸发海水示意图
与化工生产相结合，提高经济效益： 与化工生产相结合，提高经济效益：
其他淡化技术： 其他淡化技术：
1、电渗析法 、
+
-
2、离子交换法 阳离子交换树脂:HR+Na 阳离子交换树脂:HR+Na+离子交换树脂:ROH+Cl-=RCl+OHH++OH-=H2O
二、化学资源的开发利用： 化学资源的开发利用：
从海水中提取物质 海水中提取物质 化学资源的开发 从矿物中提取物质 矿物中提取物质 从生物体中提取物质 生物体中提取物质
海水中主要元素含量
元素 Na Mg Ca k
元素符 （mg/L） 号 10770 Cl 1290 S 400 Br 380 I
浓度
动一： 活 动一： 海水里有什么
13亿亿吨 水： 亿亿吨 海底石油:1350亿吨 海底石油 亿吨 天然气： 天然气： 140万亿立方米 万亿立方米 锶等矿物： 亿亿吨 液体矿山） 亿亿吨（ 镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨（液体矿山） 鱼虾贝藻： 亿吨 亿吨/年 现在捕捞量9000万吨 年 万吨/年 鱼虾贝藻：6亿吨 年，现在捕捞量 万吨 锰结核： 万亿吨 锰结核： 3万亿吨 波浪能： 700亿千瓦 波浪能： 亿千瓦 潮汐能： 潮汐能： 27亿千瓦 亿千瓦 重水： 重水： 200万吨 万吨
盐
氯水
溴/H2O
四氯化碳 分液
溴/CCl4
蒸馏
溴
工业制备
母 氯气 液 低 浓 度 溴 水
SO2/水 含 HBr 吸收 氯气 工 蒸馏 业
空气 吹出 溴
溶 液
溴
(2)从海水中提取溴的主要工艺流程： ①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 ②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化 为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ③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 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 ④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气： 2HBr+Cl2=2HCl+Br2 ⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴 单质。
浓度
（mg/L）
19350 885 67 0.06
海带
碘酒
人工降雨 碘甘油 淀粉碘化钾试纸
海带中碘的存在形式: 海带中碘的存在形式:有机碘化物 干海带中含碘量： 干海带中含碘量： 0.3%--0.5%， --0.5% 0.3%--0.5%，有的高达 1%， 1%，约比海水中的碘 浓度提高了10万倍！ 10万倍 浓度提高了10万倍！
146个参展国从各 个参展国从各 自不同的角度对 这一主题作出了 阐释： 阐释：大海覆盖 了地球表面70% 了地球表面 以上的面积， 以上的面积，因 此地球应该叫做 水球才恰当。
1998年里斯本世博会 建欧洲第二大桥贯通南北
中国馆分为海洋 开发和利用、 开发和利用、海 上丝绸之路、 上丝绸之路、火 箭模拟发射卫星 表演和环幕电影 馆等4大部分 大部分。 馆等4大部分。主 要以海上丝绸之 路为主线， 路为主线，介绍 了伟大的航海家 郑和率领船队7次 郑和率领船队 次 远涉重洋的历史。 远涉重洋的历史。
元素
浓 度 ／ mg. mg.L-1 19350 10770 1290 885 400 380
元素
浓度／ 浓度／ mg.L-1 67 8 4.6 0.17 0.12 0.06
元素
浓度／ 浓度／mg.L1
氯（Cl） Cl） 钠（Na） Na） 镁（Mg） Mg） 硫 （S ） 钙（Ca） Ca） 钾 （K ）
未来能源从世博起步
新能源终会成为替代能源
动四： 活 动四： 你的收获
化学的价值 自然资源 可获得有用的物质 化学变化 通过本节学习， 通过本节学习，
你认为合理开发海水资源有哪些重要性 可获得能量
综合利用自然资源
人
人与自然
环境保护
自然
海水是一座巨大的液体资源宝库， 海水是一座巨大的液体资源宝库， 合理环保的开发利用海水资源是 实现人类可持续发展的重要方向。 实现人类可持续发展的重要方向。
实验流程图示例
示例： 示例：粗盐的提纯 溶解 过滤
滤液 泥沙
蒸发 较纯的
氯化钠
粗盐
悬浊液
从海带中提取碘的实验方案
干海带 灼烧 溶解 灰 烬 浊 液 过滤
滤 液 酸化 氧化 CCl4萃取 分液 混合液
滤 渣
上 层 碘单质 蒸馏 下 层
淀粉溶液
从海带中提取碘的实验步骤
1 取3g 左右的干海带，把干海带表面的附着物用 左右的干海带，
思考与交流
作业一
1、实验室如何将Br-转变为 2 、实验室如何将 转变为Br 2、工业上“海水提溴”要解决什么问题 、工业上“海水提溴”