海水的综合利用
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。
海水的综合利用(原创)详解
海水 日晒
食盐
熔融电解
水 饱和食盐水
NH3、CO2
H2O NaHCO3
电解
Na
Cl2 Cl2
K K.Na合金 (原子反应堆导热剂)
H2 NaOH (造纸、制肥皂等)
△
Na2CO3
Br2 (富集的方法)
食卤
△ MgO (耐火材料)
过滤 Mg(OH)2
高温
CaCO3
CaO
(贝壳)
MgCl2 (aq)
MgCl2(s) 熔
Mg (焰火，照明弹)
Cl2
海带中碘的存在形式:有机碘化物
干海带中含碘量： 0.3%--0.5%，有的高达 1%，约比海水中的碘 浓度提高了10万倍！
3．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。 实验室里从海带中提取碘的流程如下：
（1）灼烧海带的步骤中，除需要三角架外，还需要用到的硅酸盐质的实验仪器是
12
水，重结晶
精盐
冷过 却滤
电解槽 氯气
海 蒸发
水
母液
Mg(OH)2
盐酸 浓缩
MgCl26H2O 脱水 MgCl2 电解 Mg
贝壳
烧成 石灰
↑ 步骤Ⅲ
（3）在步骤Ⅲ中需保持盐酸过量，主要原因是
（结合离子方程式简要说明）：
Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+ 抑制MgCl2水解 __________________________________
其中调节pH4-5的目的是__除_去_过__量的Na2CO3和NaOH
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水，重结晶
精盐
冷过 却滤
海 蒸发 水
母液
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。
14-15版：2.2 海水的综合利用(创新设计)
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第二单元 化学与资源开发利用
【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
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第二单元 化学与资源开发利用
二、海水提溴和镁 1．常用的一种海水提溴技术叫做 吹出法 ，即用 氯气氧化 海
水中的 Br－，使其变成 Br2，然后用空气 和 水蒸气 吹出。 2．吹出法提溴的过程
(1)氯化 在 pH＝ 3.5 的酸性条件下效果最好。Cl2 氧化 Br －的离子方程式：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。 (2)吹出 用水蒸气或热空气将溴吹出。 (3)吸收 用 SO2 吸收 Br2，其化学方程式为： SO2＋Br2＋H2O===2HBr＋H2SO4。
方程式：___________。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃
取剂的是__________。
A．乙醇
B．四氯化碳
C．烧碱溶液
D．苯
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第二单元 化学与资源开发利用
答案 (1)富集(或浓缩)溴 (2)C (3)3 3 1 5 3 (4)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 (5)BD
化钠便结晶析出。
海水晒盐的流程：海水→贮水池→蒸发池→
结晶池
食盐(含少量 Ca2＋、Mg2＋、SO42－等) 母液(叫苦卤)
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第二单元 化学与资源开发利用
人教版九年级化学上册第三单元 海水综合利用PPT
5.如何利用海水制烧碱？
（2009年广东省汕头市）近年来有人提 出了利用海水(含氯化钠)处理含二氧 化硫的废气，该方法的流程如下：
(1) 上图中从海水最终得到“NaCl(产品)”的 过程属于 化学变化 (填“物理变化” 或“化学变化”)。 (2) 图中反应①、③、④属于化合反应的是 (填序号)。③ (3) ①中的反应物是氯化钠和 水 ，该反 应的化学方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 。 (4)反应④的化学方程式 为 NaHSO3+HCl NaCl+ SO2↑+ H2O 。
3.如何从海水中制备镁？ （08南京）镁合金的强度高、机械性能好。 这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、 火箭的重要材料，从而获得“国防金属” 的美誉。海水提镁是国际上的主要趋势， 工业流程图如下；
其步骤为： I．将海边大量存在的贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧成生 石灰，并将生石灰制成石灰乳 Ⅱ．将石灰乳加入到海水反应池中，经过沉降、过滤得 到Mg(OH)２沉淀 Ⅲ．在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和得到MgCl２溶液，再 经蒸发结晶得到MgCl２· 6H2O Ⅳ．将MgCl2· 6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2 V．电解熔融的无水MgCl2可得到Mg
（2009年潍坊市）（部分）海洋是个巨大的 资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还 含有大量的化学物质。 海水提溴。从海水中提取的溴约占世界 溴产量的1 3 ，工业上常用“吹出法”制 溴，其工艺流程如下：
试回答： (1)步骤②中的化学方程式为 2NaBr+C12=2NaCl+Br2，其基本反应类型 是 置换反应 ， (2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之 间的反应规律，如在溶液中可发生下列反 应：C12+2KBr=2KCl+Br2 Br2+2KI=2KBr2+ I2 由此可判断C12、I2、Br2活动性由强到弱 顺序是 C12、Br2 、I2 。
海水的综合利用
不用水洗 酒精浸泡
取样处理
转化为无 机灰烬
灼烧
溶解
过滤
浸取I-
验证
实验过程
先氧化 后检验
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。
一些对纯度要求较高的不活泼金属 也可以采用电解其盐溶液的方法来 进行冶炼，例如：
通电 2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
其它的石油加工 石油经过催化重整，可以使链状烃 转化为环状烃，获得苯、甲苯等重 要化工基本原料。
3．聚合反应和高分子材料 由低分子（相对分子质量小）生成 高分子（相对分子质量巨大）的反 应叫做聚合反应。
聚乙烯是由成千上万个乙烯分子在一定条件 下发生聚合反应生成的相对分子质量巨大的 高分子。相对分子质量巨大是高分子的基本 特征，也是它们与低分子化合物的根本区别。 高分子有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉 等，也有人工合成的，如聚乙烯等。三大人 工合成的高分子材料：塑料、合成橡胶和合 成纤维。
⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔 内的溶液中的溴单质。
（2）进行从海带中提取碘实验的反 应原理及应注意的问题
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。
如用H2O2做氧化剂，反应的离子 方程式是： 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
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。
化学资源 海水资源 生物资源
能源 ……….
海水资源的分布特点：
1、海水资源的广阔性 2、海水资源的多样性 3、海水资源的分散性
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。
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
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。
【课件】海水资源的综合利用高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
二、海水资源的开发利用
观看实验视频，回答下列问题 加入H2O2溶液后，溶液由无色变为黄色； 实验现象： （ I2的水溶液为深黄色） 加入淀粉溶液后，溶液又变为蓝色。 实验原理： 2(I离-+子H2方O2程+2式H表+=示I2)+2H2O
实验结论： 海带中有碘元素
海水资源的开发利用
海带提碘
单质I2
矿石中的 元素
得电子
M（游离态）
金属 单质
引言
• 回顾：冶炼金属钠、镁的原理是什么？
原料从 何而来？
2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
海水资源与化工生产
（1）海水制盐
海水 引入 盐田 日晒风吹
饱和食盐 水
析出 制 粗盐
母液
食用盐 氯碱工业
⑤ MgCl2·6H2O 高温 MgCl2＋6H2O
电解
⑥ MgCl2 (熔融)
Mg ＋ Cl2 ↑
课堂练习
典例5．下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：
物质
氧化镁
氯化镁
熔点/℃
2 852
714
沸点/℃
3 600
1 412
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是( )
【答案】D
工业生产流程图
晒干 海带 灼烧 I2的CCl4溶液
海带灰
①加水 ②加热 含I-水溶液
提取碘 变蓝色
滴入H2O2 （H+，aq） 淀粉 I2、H2O
课堂练习
典例4． 从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中正确的是( )
【答案】D 【解析】物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚，A错；过滤操作时，向漏斗中加液要用玻璃 棒引流，B错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C错；固液分离可以用蒸 馏法分离，D对。
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海水的综合利用
复习目标：
1．掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理；
2．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
复习重点、难点：氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。
课时划分：一课时
教学过程
知识梳理
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有＿＿多种化学元素，其中＿＿多种可以被人类提取利用，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发与利用
1、海水制盐的方法主要有三种，即：＿＿法、＿＿析法和＿＿法。
2、食盐资源的利用
(1)电解饱和食盐水反应原理
阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
总反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)生产设备名称：＿＿＿＿＿电解槽
阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)
阴极：碳钢网(有镍涂层)
阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)食盐水的精制
思考问题：①用什么方法除去泥沙？＿＿＿＿。
②用什么试剂除去Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、2-？③所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？
SO
4
【例题1】氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：
依据上图完成下列填空：
(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为___________________；与电源负极相连的电极附近，溶液的pH__________(选填“不变”“升高”“降低”)。
(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为______________________。
(3)如果粗盐中SO
42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO
4
2-，该钡试剂可以是_____(选填
a、b、c)。
a.Ba(OH)
2 b．Ba(NO
3
)
2
c．BaCl
2
(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO
4
2-，加入试剂的合理顺序为___________(选填a、b、c)。
a．先加NaOH，后加Na
2CO
3
，再加钡试剂
b．先加NaOH；后加钡试剂，再加Na
2CO
3
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na
2CO
3
(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)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中___________产品可循环使用。
(7)已知NaCl在60℃的溶解度为37．1 g，现电解60℃精制饱和食盐水1 371 g 经分析，电解后溶液密度为1.37 g·cm-3，其中含有20gNaCl，则电解后NaOH的物质的量浓度为__________mo1·L-1。
解析：本题取材于新教材第三册第四单元电解原理及其应用中的氯碱工业。
本题以氯碱工业为主线突出考查了元素及其化合物这一主干知识，通过本题的解答可归纳如下知识点：
(1)在电解饱和NaCl溶液时，电解池阴极附近溶液的pH为什么会升高?这是因为当电解
时Na+、H+趋向阴极，而H+放电能力比Na+强，故H+在阴极放电：2H++2e＝H
2
↑，而H+在阴极不断放电打破了水的电离平衡，使阴极附近溶液中c(OH-)，c(H+)，故电解一段时间后阴
极因生成NaOH 而使溶液的pH 升高。
(2)离子交换膜法电解制碱技术是氯碱工业发展的方向，同以前无隔膜法电解制碱技术相比避免了Cl 2进入阴极区与Na0H 溶液接触发生如下反应：Cl 2+2NaOH ＝NaCl+NaClO+H 2O ，影响产品的质量。
答案：（1）2Cl —2e=Cl 2 ↑ 升高
（2）Ca 2+
+CO 32-=CaCO 3 ↓；Mg 2+
+2OH -=Mg(OH)2↓ ；Fe 3+
+3OH -
=Fe(OH)3↓
(3)a 、c (4)b 、c (5)蒸发 过滤 （6）NaCl (或淡盐水) （7）7.14 二、海水提溴
1、氧化：工业上从海水中提取溴时，首先通氯气于pH 为3.5左右晒盐后留下苦卤(富含Br -离子)中置换出Br 2，化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、吹出：然后用空气把Br 2吹出，再用Na 2C03溶液吸收，即得较浓的NaBr 和NaBrO 3溶液：
化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
最后，用硫酸将溶液酸化，Br 2即从溶液中游离出来：化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3、吸收：用还原剂二氧化硫使溴单质变为HBr ，再用氯气将其氧化成溴产品：化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、海水提镁
［知识链节］回顾写出金属镁的主要化学反应方程式。
[海水提镁]（1）用Ca （OH ）2将海水和苦卤中的Mg 2＋沉淀出来成为Mg （OH ）2，再加入HCl 即可得到MgCl 2（2）然后在HCl 的气氛中将MgCl 2溶液转变为无水MgCl 2，最后电解熔融状态的MgCl 2，即可制得镁：
↑
+22Cl Mg MgCl 通电
思考：如何由贝壳制得氢氧化钙？
【例题2】从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用示意图。
⎪⎩
⎪
⎨⎧⎩⎨⎧−−→−−−→−∙−−−−−→−−−−→−−−−−→−−−→−→Mg Cl MgCl O H MgCl OH Mg NaCl 22
222)(6)(通电
脱水
加盐酸蒸发、浓缩、结晶加石灰水
饱和溶液电解精制无水烧碱和氯气粗盐海水
根据示意图回答下列问题：
(1)粗盐中含有Ca 2＋
、Mg 2＋
、-
24SO 等杂质离子，精制时所用试剂为盐 酸、BaCl 2溶液、
NaOH 溶液、Na 2CO 3溶液，加入试剂的顺序是 。
(2)电解饱和食盐水的总反应的化学方程式为 。
(3)工业上MgCl 2·6H 2O 晶体在 气氛中加热脱水，通入此种气体的作用是 。
可选用药品：MgCl 2·6H 2O 晶体、NaCL(s)、KClO 3(s)、MnO 2、浓H 2SO 4、浓HCl 、稀NaOH 溶液。
仪器：见下图(装置可重复使用)。
a.组装氯化氢气体发生器，应选用的仪器(用编号A 、B 、…填入)是 ；有关的化学方程式是 。
b.按HCl 气流方向，其余装置的连接顺序(用数字①、②…填入)是：( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )
c.各装置中应放的药品为：A. ，B. ，C. ，D. ，E. 。
d.B 装置的作用是 ，B 中能观察到的现象是 。
解答:(1)NaOH 、BaCl 2、Na 2CO 3、HCl (2)2NaCl+2H 2O
电解
2NaOH+2H 2+Cl 2
(3)干燥的HCl ，防止MgCl 2·6H 2O 受热脱水时水解。
aE ，C ， NaCl+H 2SO 4(浓)
△
NaHSO 4+HCl
b ⑤、①、②、③、⑦、④、③
c 浓H 2S 4，稀NaOH ，NaCl(s)，MgCl 2·6H 2O ，浓H 2SO 4
d 吸收HCl 气体，白色酸雾。
四、制备重水有三种方法。
蒸馏法：这种方法只能得到纯度为92%的重水；电解法：可得99.7%的重水，但消耗电能特别大。
化学法：水-硫化氢交换法和氨-氢交换法。