第四章第一节第2课时海水资源的开发利用

第2课时 海水资源的开发利用1.了解海水淡化的方法及其意义。

2.了解海水的主要组成元素。

3.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。

4.以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。

知识点一 海水水资源的利用[学生用书P68]阅读教材P 90，思考并填空。

1．海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。

2．海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

3．海水的蒸馏(1)原理(2)注意事项 ①烧瓶需垫石棉网加热。

②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的23，也不能少于13。

③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。

④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。

⑤温度计水银球位置应在蒸馏烧瓶支管口处。

海水水资源的利用1．下列属于化学变化过程的是( )A ．萃取B ．分液C ．蒸馏D ．氧化答案：D2．若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是( )A ．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化B ．利用太阳能使海水蒸馏淡化C ．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水D ．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子解析：选A 。

明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。

3．写出下列仪器的名称：答案：①蒸馏烧瓶 ②温度计 ③冷凝器 ④酒精灯 ⑤牛角管 ⑥锥形瓶知识点二 海水化学资源的开发利用[学生用书P69]阅读教材P 90～P 92，思考并填空。

1．海水制盐海水――→日晒结晶粗盐――→提纯精盐。

2．海带中提碘(1)海带中含有碘元素的检测①主要流程②主要的化学原理：2H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2O 。

(2)海带中提碘：海带→晒干、灼烧→浸泡→过滤→氧化→提纯→碘单质。

3．海水提溴主要方法：空气吹出法。

主要流程：4．海水中提镁主要流程CaCO 3―→CaO ―→Ca(OH)2苦卤―→Mg(OH)2――→HCl MgCl 2(aq)―→MgCl 2·6H 2O ――→HCl △MgCl 2――→电解熔融Mg ＋Cl 2↑。

海水提碘、溴、镁的主要流程1．某同学设计实验从海带中提取碘：①滴加稀硫酸和双氧水；②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌；③加四氯化碳并振荡；④过滤；⑤分液。

该实验的合理操作顺序是( )A ．①③⑤②④B ．②①③④⑤C ．②④①③⑤D ．③①②⑤④ 解析：选C 。

设计原理是使海带中的I －变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。

反应原理：2H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2O 。

2．已知MgO 、MgCl 2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。

海水中含有MgCl 2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是( )A ．海水――→NaOHMg(OH)2――→电解Mg B ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解MgC ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解MgD ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解Mg解析：选D 。

工业生产除理论上可行外，还要考虑设备、原料、成本等问题。

从理论上看A 方法使用NaOH 成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行；B 方法中得不到MgCl 2溶液；C 方法中电解MgO 时，由于MgO 的熔点很高，耗能大，所以经济效益差。

3．从淡化的海水中提取溴的流程如下：淡化的海水――→通入Cl 2Ⅰ低浓度Br 2――→通入空气吹出Br 2用X 吸收Ⅱ含Br －等的溶液――→通入Cl 2ⅢBr 2的浓溶液――→Ⅳ…―→液溴 下列有关说法不正确的是( )A ．X 试剂可用饱和Na 2SO 3溶液B ．步骤Ⅰ的离子方程式：2Br －＋Cl 2===2Cl －＋Br 2C ．工业上每获得1 mol Br 2，需要消耗Cl 2 44.8 LD ．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏解析：选C 。

X 试剂具有还原性，能把Br 2还原为Br －，X 试剂可用饱和Na 2SO 3溶液，A 正确；Cl 2的氧化性比Br 2的强，能把Br －从溶液中置换出来，B 正确；未指明Cl 2所处的状态，故无法确定Cl2的体积，C 错误；从浓溴水中提取Br 2需要萃取、分液、蒸馏操作，D 正确。

海水资源的综合利用4．从海水中可提取多种化工原料，如图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。

试回答下列问题：(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)以上海水的综合利用过程中，哪一项操作肯定会引起氧化还原反应的发生？________。

(3)电解无水MgCl 2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制取漂白粉的化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在________。

解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO 3，对其高温煅烧制得CaO ，CaO 加水即可制得Ca(OH)2；(2)电解饱和食盐水和MgCl 2(熔融)属于氧化还原反应；(3)制漂白粉的反应为2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O ；(4)在工业生产中主要考虑经济效益问题。

该化工厂需用大量海水作原料，故厂址应选在海边。

答案：(1)CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑、CaO ＋H 2O===Ca(OH)2(2)电解(3)2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O(4)海边5．海水约占地球总储水量的97%。

若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

(1)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。

也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。

该方法流程如下：试写出反应的化学方程式：②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

④________________________________________________________________________。

解析：(1)电解熔融NaCl 的化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

(2)该流程较清晰地展示了氯碱工业产品及NaCl 循环治理含SO 2的废气并回收SO 2的原理，根据要求写出化学方程式即可。

答案：(1)2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑(2)NaOH ＋SO 2===NaHSO 3 H 2＋Cl 2=====点燃2HClNaHSO 3＋HCl===NaCl ＋SO 2↑＋H 2O重难易错提炼1.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

2.证明海带中含有碘元素的流程3.海水提溴的反应原理及工艺流程(1)反应原理：Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －；(2)工艺流程：海水――→Cl 2Br 2。

――→热空气吹出溴蒸气――→SO 2吸收HBr ――→Cl 2Br 2――→蒸馏液溴。

4.海水提镁工艺流程课后达标检测[学生用书P122(独立成册)][基础巩固]1．中国食盐产量居世界首位。

下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )A ．蒸馏B ．蒸发C ．过滤D ．搅拌解析：选B 。

实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，这与“海水晒盐”的原理是相似的。

2．下列属于海水化学资源利用的是( )A ．海水淡化B ．海水冷却循环C ．海水提溴D ．海水发电解析：选C 。

海水淡化、冷却循环、发电均是水资源的利用，海水提溴、碘、镁、钠等均是化学资源的利用。

3．从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( )A．Mg B．KC．Br2D．I2解析：选C。

溴单质常温下呈液态，Mg、K、I2常温下呈固态。

4．下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水解析：选D。

海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。

A、B选项中，海水中存在Cl－、Br －、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。

C中，需要电解饱和食盐水获取。

5．从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是()解析：选D。

A项，应在坩埚中灼烧；B项，应用玻璃棒引流；C项，碘的苯溶液在上层，应从上口倒出。

6．下列反应能说明氯气、溴和碘的氧化性顺序的是()①氯气通入溴化钠溶液中②溴水加入氟化钠溶液中③溴水加入碘化钠溶液中④碘水加入溴化钠溶液中A．①和②B．①和③C．②和③D．②和④解析：选B。

①中Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，说明氧化性：Cl2>Br2；③中Br2＋2I－===2Br －＋I，说明氧化性：Br2>I2。

27．向盛有碘化钾溶液的试管中加入少量氯水和CCl4后，充分振荡，可观察到液体分层，其中()A．上层紫色，下层无色B ．上层接近无色，下层紫色C ．上层接近无色，下层棕黄色D ．上层黄绿色，下层紫色解析：选B 。

氯水能将碘离子氧化生成单质碘，因四氯化碳难溶于水且比水的密度大，故萃取碘后上层接近无色，下层呈紫色。

8．镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。