海水的综合利用归纳
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。
高三复习海水的综合利用讲解
海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干
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海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。
一、从海带中提取碘的实验方案
干海带
灼烧
水浸,并煮沸
灰烬
浊液
过滤
碘单质
上层
蒸馏 下层
滤液 滤渣
酸化
CCl4
氧化
萃取
混合液
分液
淀粉溶液
思考与交流
1.灼烧的作用是什么？
将干海带高温灼烧，使有机物转化为CO2和H2O， 呈气态逸散。 2.灼烧海带时用到哪些仪器？
MgCl2·6H2O △= MgO+2HCl↑+5H2O↑
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（2）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实 验步骤。
加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。 （沉淀的转化）
思考对比：Mg2+溶液中含有Fe2+怎么办？
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过 滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明 在这三种情况下使用玻璃棒的目的：①溶解②过滤③蒸 发
8、（2012安徽27）锂离子电池的广泛应用使回 收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组 对涂废覆旧在锂 铝离 箔子 上电）池进正行极资材源料回（收研LiM究n，2O设4、计碳实粉验等流 程如下：
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器 有。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的
角度给出两种可能的原因：
、
。
［答案］(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ；滤纸破损、液面 超过滤纸边缘等
2020/10/1
二、从海水中制备金属镁的实验方案
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(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
海水的综合利用(原创)
海水中资源的分类:
水资源
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
总之，海洋是一个远未完全开发的 巨大化学资源宝库！！！
海水的淡化：
其他淡化技术：
电渗析法
MgCl2 (aq) MgCl2(s)
CaCO3 (贝壳)
CaO
熔 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：
MgCl2 (aq) MgCl2(s)
CaCO3 (贝壳)
CaO
熔 解槽 氯气
海 水
蒸发
母液 贝壳 烧成 石灰 Mg(OH)2 盐酸 浓缩 MgCl26H2O 脱水 MgCl2 电解 Mg
↑ 步骤Ⅲ
（1）粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－ 等杂质离子,欲除去溶液I中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－ NaOH BaCl2 Na2CO3 离子，请从提供的试剂中选出a所代表的试剂，按滴加顺序 BaCl2 NaOH Na 依次是________________ 2CO3 BaCl2 Na2CO3 NaOH (提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH 溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液)
灼烧
溶解
过滤
浸取I-
验证
实验过程
先氧化 后检验
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。
【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。
利用海水的例子
利用海水的例子利用海水是一种重要的资源，可以用于多个方面，以下是符合题目要求的十个例子：1. 海水淡化：海水淡化是将海水转化为可饮用水或农业用水的过程。
通过蒸发和冷凝，可以去除海水中的盐分和杂质，从而得到淡水资源。
2. 海洋能利用：海水中蕴含着丰富的能量，可以通过潮汐能、海流能和波浪能等方式进行利用。
这种能源的开发可以为人类提供清洁、可再生的能源替代品。
3. 海水浴疗：海水中富含多种矿物质和微量元素，对皮肤有保湿、滋养和抗菌的作用。
因此，海水浴疗被广泛用于皮肤疾病的治疗和保养。
4. 海水养殖：海水中的盐分和矿物质对于某些动植物的生长和发育具有促进作用。
因此，海水养殖被用于养殖海产品，如海带、海藻、贝类等。
5. 海水药物开发：海洋中的生物资源具有很高的药用价值，海水中的微生物和海洋植物可以提供多种天然药物和化学物质，用于治疗各种疾病。
6. 海水热能：海水中的温度差异可以用来产生热能。
通过利用海水和深海水的温差，可以发电、供暖和制冷等。
7. 海水运输：海水可以用作交通运输的媒介。
水上运输是一种环保、高效的运输方式，可以大量减少陆地运输的能源消耗和环境污染。
8. 海水体育活动：海水提供了各种水上运动和娱乐活动的场所，如游泳、冲浪、帆船运动等。
这些活动不仅锻炼身体，还能带来乐趣和放松。
9. 海水环境保护：海水是一种宝贵的生态环境，需要得到保护和管理。
海洋环境保护可以保护海洋生物多样性，维护海洋生态平衡。
10. 海水文化传承：海洋是人类文化的重要组成部分，海水和海洋生物在艺术、文学、音乐和传统民俗中扮演着重要角色。
通过传承和弘扬海洋文化，可以丰富人们的生活和思维方式。
以上是利用海水的十个例子，这些例子展示了海水在人类生活和发展中的重要作用，同时也提醒我们要合理利用和保护海水资源。
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。
海水的综合利用
2.易挥发
溴蒸气
水 封 液 溴
三、海水提镁
1、流程图
Cl2
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
思考：
①石灰乳能直接加到海水中吗？ ②海水中本来就存在MgCl2，为什么还要加入石灰乳、盐酸再 得到MgCl2 ③为什么MgCl2溶液不能直接加热得到MgCl2固体 ④为什么不采用Mg(OH)2固体受热分解得到MgO，电解MgO 的方法制备Mg
Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
工艺流程 Ⅰ Ⅱ
溴 蒸 汽 思考： ①酸化的目的： ②操作Ⅰ到操作Ⅱ的目的: ③为什么工业上选择蒸馏冷凝的操作而不选用四氯 化碳萃取的方法? 吹出塔 吸收塔
液 溴
蒸馏塔 凝结器
2、溴（ Br2 ）的性质
颜色： 深棕红色 状态： 液体（常温下） 气味： 有刺激性气味 密度： 比水大 溶解性： 微溶于水 特性： 1.微溶于水却易溶于有机溶剂 保存： 棕色瓶，用水液封
2. 吹出 然后用空气或水蒸气把Br2吹出
3. 吸收 ①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。 Br2 + SO2 +2H2O =2HBr+H2SO4 ②用Na2CO3溶液吸收，即得较浓的NaBr和NaBrO3溶液： 3Na2CO3 ＋ 3Br2=== 5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑ 3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO3- + 3CO2↑ 最后，用硫酸将溶液酸化，Br2即从溶液中游离出来： 5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O 5Br- + BrO3- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
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。
海水资源的综合利用 (2)
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。
海水资源的综合利用
海水中储有大量的化学物质，储量可观的 就有80多种化学元素，其中70多种可以被人 类提取利用，海洋是地球上最大的矿产资源 库。全世界每年都要从海洋中提取大量的食 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 SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO24－
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
海水资源的综合利用
一、海水中盐的开发与利用
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
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
请填写下列空白：
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外， 还 需 要 用 到 的 实 验 仪 器 是 ____B_D__E_______( 从 下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写
在空白处)。 A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿
化学海水的综合利用2222222222
思考与交流
2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O 2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
注意： 若氯水过量，则Cl2能进一步将碘单质氧化。
I- + 3Cl2+ 3H2O= 6Cl- + IO3-+6H+
氯气应适量
氯水、双氧水等
思考与交流
注意热坩埚不能放在桌面上！！！
3、水浸时常常要将悬浊液煮沸2~3min，目的是什么？
思考与交流
加快碘化物在水中的溶解，以使灰烬中的I- 尽可能多的进入溶液。
4、酸化作用是什么？
思考与交流
海带灰的浸出液中含有碳酸钠（碳酸钾）等使溶液显碱性的物质，酸化的目的是使溶液呈弱酸性，有利于氧化剂把I-氧化为I2。
4．工业生产中平衡原理的应用 (1)沉淀溶解平衡原理的应用 ①向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH－)增大，Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，则最大程度地将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀。 ②向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸，使沉淀溶解平衡右移。 (2)水解平衡原理的应用 在MgCl2·6H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl水解平衡的存在，在HCl气体环境中，增大c(HCl)，抑制了MgCl2的水解，避免了Mg(OH)2的生成。
特别提醒：①为提高反应中Mg2＋的浓度，将海水浓缩或用提取食盐后的盐卤。 ②电解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制盐酸，循环使用，节省成本。 ③所得Mg(OH)2沉淀中含有的CaSO4杂质在加盐酸前应除去，以保证MgCl2的纯度。
干海带
灰 烬
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
海水资源及其综合利用
Ca(OH)2，再加入稍过量的碳酸钠溶液，
过滤；除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀） （3）在滤液中加入稍过量的盐酸，（除CO32-） （4）蒸发结晶（得纯NaCl晶体）
二、请设计从“苦卤”中提取MgCl2的方法？
苦卤
加石灰乳、过滤
氢氧化镁沉淀
加盐酸溶解
蒸发结晶
MgCl2
讨论
（1）从上述苦卤中提取溴及碘的原理？ －e2Br－ Br2 2I－ I2 (2)理论上如何使食盐中的Cl－变成氯气， Na+变成金属钠？ 2Cl－ －eCl2
作业：
就海水的综合利用前景写一篇小论文或调查报告
海水资源及其淡化 全球水量中，97％是又苦又咸。3％的淡水的绝 大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、 悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是， 大约只有0．007％的存在于江、河、湖泊、水库和 浅地层中的淡水是人类可以利用的。 目前，全世界大约三分之 一的人口生活在缺水状态 中，据预测2025年，全世 界三分之二的人口将生活 在缺水状态中。有一份权 威研究报告说：“除非我们 改进淡水供给政策，否则 我们将可能因缺水而引起 大规模冲突，发生大灾难。” 返回原处
海水中的化学资源
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
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”。
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海洋中的矿产资源
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煮 海 为 盐
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Na+
+e-
Na
本节课小结：
通过本节学习，我们了解了海水资源综合利 用的一般思路－－浓缩富集、分离提取。虽然 海水资源十分丰富，但由于所需的技术比较复 杂，成本也较高，因此开发和利用的程度远远 不够，期待着在座的各位同学，在此领域有所 作为；值得我们注意的是：环境的破坏、无节 制的开发都将造成海水资源的损失。因此保护 环境，爱护海洋，会使我们的明天更美好。
【化学课件】海水的综合利用
（2）：催化裂化-----汽油（辛烷） (3):裂解----乙烯、丙烯、丁烯等
2、天然气的利用-----燃料
制氢气、甲醇 二、煤的综合利用 1、煤的干馏 隔绝空气加强热使其分解的过程 煤焦油、焦炉气、焦炭、粗氨水
2、煤的气化和液化 （1）、煤的气化
煤气化
空气中---低热值气：CO、H2
氧气中---CO、H2、少量CH4
二、 工业制溴(以海水为原料) a.通过Cl2将海水中溴氧化成单质 溴: b.用热空气或水蒸气将溴吹出,吸 收冷凝后得到粗溴. Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 C.粗溴精制得到高纯度的溴.
三、镁的工业常见制法——电解法
流程：
海水
Mg（OH）2
石灰乳
过滤
Mg（OH）2 盐酸
H众多的自然 资源中，海水是十 分重要的资源之一。 利用海水中富含的 化学物质，如： NaCl、MgCl2、 NaBr、NaI等，能 获得获得的非金属 单质Cl2、Br2、I2， 如何从海水中获得 这些物质呢?
一、海水中盐的开发和利用
1、如何从海水中得到NaCl呢？ 引入 风吹 海水 盐田 粗盐 日晒
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
蒸发池
结晶池
2、氯碱工业 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、 烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工 业” . 电解饱和食盐水
电解
2H2O + 2NaCl === H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
电解饱和食盐水反应原理
实验现象
（ 1） 钢钉和碳棒上通电后 有气泡产生 将钢钉上方收集到气 体靠近火焰，有爆鸣 声 碳棒上有黄绿色刺激 性气味的气体产生， 能使湿润的淀粉碘化 钾试纸变蓝 钢钉周围溶液变红色
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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。
问题3:怎样分离溶液与不溶物，操作时应注意些什么？ 答案:
过滤，操作时注意：一贴二低三靠。
海带提碘：
海带海带灰溶解过滤灼烧
残渣
含I -的溶液
稀H 2SO 4
H 2O 2
含I 2的溶液含I 2的有机溶液
萃取加H 2O 2溶液变褐色,加淀粉变蓝。
现象:2KI +H 2O 2+H 2SO 4= I 2+2H 2O+K 2SO 4
（4）、空气吹出法制溴的实验设计问题4：海水里有大量的Br －，工业上需用Br 2,实现
该转化的原理是什么？
原理：在实际生产Br 2中，过程比较复杂，请设计
制溴的步骤（根据书第91页资料卡片，用
框图表示步骤，标出每步所加的物质）写出
相关的化学反应方程式.
讨论2：Br －Br 2
加氧化剂2NaBr ＋Cl 2 === B r 2＋2NaCl
化学方程式：
在自然资源的开发利用过程中,化学技术、方法
起到关键作用。
结论：步骤：
浓缩海水
产品溴
HBr 溴水通入Cl 2
加SO 2通入空气和水蒸气通入Cl 2
问题５：在溴、碘的开发过程中，化学方法、技术起了
重要作用，对其他自然资源的开发也是如此吗？
2HBr ＋Cl 2=== Br 2＋2HCl
Br 2＋SO 2＋2H 2O === 2HBr ＋H 2SO 4
三 海水综合利用
海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。
如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。
从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。
例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。
化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。
潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。
四、从海水中提取重水：硫化氢——水双温交换法
H 2O(l)＋HDS(g)＝HDO(l)＋H 2S(g)
重水熔点为3.8℃，沸点是101.4℃，比重是1.1，比普通水重10％，盐类在重水中的溶解度很小，溶液的导电性也非常低，具有吸水的本领，对生物体有麻痹作用。
图4-5 海水综合利用联合工业体系一例
课堂检测：
1、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
①③。
写出过程②中有关反应的离子方程式：。
（2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是。
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，可用把碘和有机溶剂分离开来。
（分离方法）2、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式__________________；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。
在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水氯化镁。
（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：
溶解时：________________________________________；
过滤时：________________________________________；
蒸发时：______________________________________。