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。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：______________________________________。