高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节2海水资源的开发利用学案新人教版必修2.docVIP

PAGE

9-

第2课时海水资源的开发利用

一、海水水资源的利用

1．海水的淡化

(1)海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

(2)海水的蒸馏

2．直接利用

海水进行循环冷却。据统计,城市用水约80%是工业用水,工业用水中约80%是工业冷却用水。因此直接利用海水进行循环冷却是解决水资源短缺的重要途径。

3．海水制取食盐：主要方法是利用太阳能晒制。

4．海水提铀：主要方法是采用各种高效吸附剂富集铀,再分离得到铀。

5．海水制取溴：主要方法是空气吹出法。

(1)主要流程：

(2)主要反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4、2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。

6．海带中含有的碘元素,以I－形式存在,因此可先用氧化剂将其氧化为I2,然后利用I2遇淀粉溶液变蓝这一特性检验。

二、海水中化学资源的开发利用

1．海水中的化学元素

大量元素：H、O等元素共13种。

微量元素：I、U等元素。

2．海水化学资源的开发利用

(1)从海水中制得NaCl。除食用外,还用作工业原料,如生产钠单质、烧碱、纯碱以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。

(2)从海水中制取钾、镁、溴及其化工产品,是在传统海水制盐工业上的发展。

探究点海水水资源的综合利用

1．海水淡化

(1)海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

(2)海水的蒸馏

2．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)原理：蒸发海水,使食盐浓缩结晶。

(3)食盐用途

①氯碱工业：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up15(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

②制钠和氯气：2NaCl(熔融)eq\o(=====,\s\up15(通电))2Na＋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。

(2)氧化：向浓缩的海水中通入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。

提取Br2的流程如下图：

4．海带中提碘

(1)海带中含有碘元素的检验

①关键反应的反应原理：

2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O

②实验步骤及证明方法

(2)海带中提碘

①流程

海带―→浸泡―→氧化―→过滤―→提纯―→碘单质

②主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2

5．海水提镁

(1)反应流程：

(2)有关反应的化学方程式：

①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2

②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

③MgCl2·6H2Oeq\o(=====,\s\up15(HCl))MgCl2＋6H2O

④MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up15(通电))Mg＋Cl2↑

1.海水中提取镁时,石灰乳能否换为石灰水？

提示：不能。因为Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2的浓度很小,沉淀Mg2＋的效果不好。

2．在提取碘时,为什么干海带用刷子刷干净,而不用水冲洗干净？

提示：海带中的碘元素是以有机碘的形式存在,灼烧后转化为I－,碘易升华,但有机碘和I－不升华,可以用酒精灯灼烧干海带。用水冲洗海带会使海带中的部分碘元素溶解流失。

[例]从海水中可以获得淡水、食盐,并可提取镁和液溴等物质。

(1)下列物质不需要通过化学变化就能够从海水中获得的是________(填序号,下同)。

A．金属镁 B．粗盐

C．淡水 D．液溴

(2)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料,从海水中得到的粗盐中常含有可溶性杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4等,先将粗盐加水溶解,再通过以下几个步骤可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入适量的稀盐酸；⑤过滤；其正确的操作顺序是________。

A．②③①⑤④B．③①②⑤④

C．②③①④⑤D．③⑤②①④

(3)从海水中提取溴和镁的流程如图所示：

①提取溴单质(Br2)时,通入Cl2是将海水中的溴离子(Br－)氧化成Br2,请写出该反应的离子方程式：__________________。工业上用空气吹出法将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2作用转化为氢溴酸(HBr)以达到富集溴的目的,步骤Ⅱ是SO2与Br2在水中反应生成两种酸的过程,请写出对应的化学方程式：________________。第二次通入