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—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考)
第17讲海水资源的开发利用
知识体系
知识体系
海水资源的开发利用
知识梳理一
知识梳理一
一、海水资源及利用
1.海水的淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。而蒸馏法是历史最悠久的,技术和工艺也比较完善,是目前海水淡化最常用的方法。其反应装置如下图所示:
蒸馏时需要注意的事项:蒸馏烧瓶中海水的量不能超过蒸馏烧瓶容积的三分之二。冷却水必须从冷凝管的下口通入,上口排出。
2.海水提溴的工艺流程
(1)先通过蒸馏的方法将海水浓缩,再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)向含有溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质通入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内富集。Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4
(4)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气。2HBr+Cl2==Br2+2HCl
(5)用四氯化碳萃取吸收塔内溶液中的溴单质。
3.海水中碘单质的提取
原理:海带中的碘元素是以碘离子的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成碘单质,再萃取出来即可。2I—+H2O2+2H+==I2+2H2O
注意:从海带中提取碘单质时应先将干海带灼烧,以除去有机物。
海水中含有的元素种类多,总储量大,但是富集的程度低,所以从海水中提取物质必须要解决物质的富集问题。
经典典例
经典典例
1.海洋是一个有待开发巨大化学资源宝库,海水中元素种类很多,总储量很大,可以从海水中提取镁、溴,主要流程如下:
下列说法错误的是
A.根据流程可知还原性:SO2Br—Cl—
B.用SO2吸收吹出的溴,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+
C.将MgSO4转化成Mg(OH)2时,为了降低成本,试剂M最好选KOH
D.加入试剂M后,分离得到Mg(OH)2必须用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒
2.海洋约占地球表面积的71%,其开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是
A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法
B.以海水为原料制取精盐,再电解精盐制取钠
C.从苦卤中提取的反应的离子方程式为:
D.海水资源的综合利用涉及制盐、制钠、镁和溴等,其过程中均涉及氧化还原反应
3.从干海带中提取碘的实验流程如下:
下列说法错误的是
A.氧化步骤中氯水可用过氧化氢代替
B.试剂X可以为,反萃取的离子方程式为:
C.可循环利用以有效提高干海带提碘的产率
D.操作Ⅰ要用到普通漏斗、烧杯和玻璃棒
知识梳理二
知识梳理二
二、卤素
1、卤素的性质及规律
氟氯溴碘四元素,颜色渐深气变固。密度半径渐递增,溶点沸点亦上升。非金活性渐减弱,化学性质很类同。固碘加热能升华,有机剂中溴碘溶。四位皆求水和氢,条件程度各不同。上边可把下边换,溴化亚铁不一般。卤素氧化亚硫酸,硫化氢中把硫换。碘遇淀粉即变蓝,用此特性互相检。莹石硫酸氟化氢,切记应在铅皿中。氢溴碘酸真刁难,不用硫酸用磷酸。氯溴碘和磷酸根,加酸再加硝酸银。卤化银光易分解,照相降雨铭记心。甲状腺肿因缺碘。
2、卤化氢
均为无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,在空气中形成酸雾。
⑴氟化氢(HF):很稳定,高温极难分解,其水溶液是氢氟酸,弱酸,有剧毒,能腐蚀玻璃。
⑵氯化氢(HCl):稳定,在1000℃以上少量分解,其水溶液为氢氯酸,俗称盐酸,强酸
⑶溴化氢(HBr):较不稳定,加热时少量分解,其水溶液为氢溴酸,酸性比盐酸强,HBr还原性比HCl强,遇浓硫酸被氧化为单质溴(Br2)。
⑷碘化氢(HI):很不稳定,受热分解,其水溶液为氢碘酸,酸性比氢溴酸强,HI是强还原剂,遇浓硫酸易被氧化为单质硫。
3、卤素及其化合物主要特性
⑴氟及其化合物的特殊性质
①卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件,惟独F2在黑暗处就可与H2化合爆炸。
②卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为:X2+H2O=HX+HXO(I2与水反应极弱),但F2与H2O反应却是:2F2+2H2O=4HF+O2
③氟无正价,其他都有正价
④HF有毒,其水溶液为弱酸,其他氢卤酸为强酸,HF能腐蚀玻璃;
⑤CaF2不溶于水,AgF易溶于水,氟可与某些稀有气体元素形成化合物。
⑵溴的特性
?溴在常温下为红棕色液体(惟一的液态非金属单质),极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气,因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处,并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞(腐蚀橡胶)。
⑶碘是紫黑色固体,具有金属光泽,易升华(常用于分离提纯碘),遇淀粉变蓝色(常用来检验碘的存在),碘的氧化性较其他卤素弱,与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI3。
经典典例
经典典例
1.为验证卤素
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