高中化学第四章化学与自然资源的开发利用第一节第2课时《海水资源的开发利用》知识点归纳及典例解

1、第2课时海水资源的开发利用目标导航1. 了解海水淡化的方法及其意义。2. 了解海水的主要组成元素。3. 了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取澳、碘、金属镁的原理。4.以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。基础知识导学、海水水资源的开发利用1 .直接利用海水进行循环冷却。2 .海水淡化：主要方法有蒸播法、电渗析法、离子交换法。3 .海水的蒸储原理海肽热那电理示意田(2)注意事项烧瓶需垫石棉网加热。2, 八.1烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的2,也不能少于-O33需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。【议一议】

2、若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A.加明矶使海水中盐分沉淀而淡化B.利用太阳能使海水蒸储淡化C.将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水D.将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子答案 A解析明矶具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。二、海水化学资源的开发利用1 .海水中的化学资源海水中H、O两种元素，加上 Cl、Na、K、Ca、Mg S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过耍其他为微量元素，共计含有80多种。2 .海水制盐日晒 一海水；粗盐精盐。2 口日日3 .海带提碘(1)流程：海带灼烧一-浸泡一一过滤氧化一一提纯一一碘单

3、质。(2)原理：2I +C12=I2+2C1。4 .海水提澳(1)过程：浓缩一-氧化一富集一提取。(2)原理：2Br +Cl2=Br2+2Cl 。5 .海水提镁(1)过程：浓缩沉淀过滤溶解结晶(MgCl2 6H2O)MgCl2晶体金属镁。 一一 2(2)原理： Mg + 20H =Mg(OH) J ; Mg(OH)2+ 2HCl=MgC2+ 2H2QHCl MgCl2 - 6H2O=MgCl2+ 6H2Q MgCl2（熔融）Mg+ClzT。6.新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。议一议】判断正误，正确的打“，”，错误的打

4、“X”海水中含有Br2()(2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝 ()(3)用SQ溶液吸收澳蒸气，是利用了SO具有漂白性()答案 (1) x (2) x (3) x重点难点探究、海水中澳的提取 【例1】 海水中澳元素以 B形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取澳的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是 ,步骤反应的化学方程式是 。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是。A. NaOHB. FeCl2C. NS2SO3D. H2O(3)步骤中氧化剂是 ,若反应中生成 2 mol HBr ,则消耗 mol SO2。（4）根据上述反应判断SO、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是解析

5、 （1）读懂流程图，可以写出2B+ Cl2=Br2+2C/，SO+Br?+2HO=2HBfr H2SQ。（2）只从理论上考虑，NaOHM有强碱性，能吸收 Bj Fe2+、SO具有还原性也能吸收B2,但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。 （3）Br 2+SO+2HO=bSO+2HBr,该反应中氧 化剂为Br2,还原剂为SQ,反应中每生成 2 mol HBr,则消耗1 mol SO。（4）最后再向含HBr 的溶液中通入适量C12,蒸储得到 B2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>SO。答案 （1）2Br + Cl 2=Br2+ 2ClSO+ Br2+ 2HO

6、=2SO+ 2HBr（2）ABC （3）Br 2 1（4）Cl 2>Br2>SO【规律总结】海水提澳四个过程变式训练1澳有“海洋元素”之称，海水中澳含量为65 mg- L 实验室模拟海水中澳的提取。实验方法：将适量新制氯水加入到20 mL富含滨离子的海水中（海水可以用0.1 mol ”t的NaBr溶液代替），把澳置换出来。氯水中的氯气作 剂，涉及反应的离子方 程式为。得到的单质澳可以用有机溶剂在 （仪器）中实现萃取富集，萃取试剂用 、苯等，得到的有机层显 色。答案 氧化 Cl2+2Br =2Cl+Br2分液漏斗 四氯化碳 橙红解析 把澳离子转化为澳单质时，滨离子发生氧化反应，因此需

7、要氧化剂，氯气可以将Br氧化为Br2O根据萃取的原理，要从水溶液中萃取某种溶质，所选择的萃取剂一定要和水互 不相溶。澳单质在有机溶剂中的颜色是橙色到橙红色。、海水中碘的提取例2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)指出从海藻中提取I 2的实验操作名称: 反应的离子方程式。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是 。A.甲苯、酒精B.四氯化碳、苯C.汽油、乙酸D.汽油、甘油(3)为使海藻中转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、 圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是 。(4)从含碘的有机

8、溶剂中提取碘，还要经过蒸储，指出下列蒸储装置中的错误之处(5)进行蒸储操作时，使用水浴加热的原因是 ,最后晶态碘在 中。解析(1)为了从悬浊液中分离I，应用过滤；从I 2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。(2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所需仪器必有普通漏斗。答案 (1)过滤 萃取 2I +Cl 2=I2+ 2Cl (2)B(3)分液漏斗，普通漏斗(4)没有石棉网；温度计插入液面以下；冷凝管进、出水方向颠倒 (5)萃取剂沸点较低，I2易升华 烧瓶【归纳总结1海带中碘元素的检验(1)反应原理：2H+ + 2I

9、+HQ=I2 + 2HO(2)实验步骤及证明方法可昭客明才吏|含蝶什节荏L一工 5过滥 水溶灌|入H4,(H'.aq I 学裕I变式训练2海带中的碘元素主要以 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。证明海带中含有碘的实验方法：用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入堪期中。灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。将海带灰加蒸储水溶解，搅拌、煮沸、过滤。在滤液中滴加稀 H2SO及H2Q,然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为 2十HQ+2H+=I2+2H2O)(1)在实验过程中用到的玻璃仪器有 (2)能证明海带中含有碘的实验操作是(填序号)，现象是答案(1)烧杯、玻璃棒

10、、漏斗、酒精灯 (2) 滴入淀粉溶液后变蓝 三、海水中镁的提取 3下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据:物质氧化镁氯化镁6熔点/ c2 852714沸点/ c3 6001 412请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是（）A.海水Mg（OHMgB.海水 MgC2溶液一一 MgCb晶体 MgC.海水 Mg（OHMgOMgD.海水Mg（OHMgCl2溶?夜MgCb（熔融）Mg解析 解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCb得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCb的途径及原料的合理使用（用石灰乳而不用 NaOH）答案 D【归纳总结】从海水中提取镁的方法（1）工艺流程海水，T 沆】 MgHh h

11、ij；正1*电前曲则：三 丁不|正限:LhHjP卜我,Lhcj|(2)有关反应的化学方程式CaCOCaaCOT ;CaOF H2O=Ca(OH)； MgCl2+ Ca(OH)2=Mg(OH) J + CaCl2； Mg(OHb+ 2HCl=MgC2+ 2HQ MgCl2 - 6H2OMgC2+6屋0;变式训练3从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：海水粗盐精典卜*1饱和溶液|电鳗|烧碱和氯气踵词:西L, Mg9H6H201浓缩、结晶I脱水 * 惨沙 MgCl? 氯气粗盐中含有Ca2+、Md+、SW等杂质离子，精制时所用试剂为 A.盐酸；B.BaCl

12、2溶液；C.NaOH溶液；D.N&CO溶液。则加入试剂的顺序是 (填字母)。(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式:(3)电解无水MgCb可制取镁和C12,其中副产品C12和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为(4)用海滩上的贝壳制 Ca(OH)2,而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？ O(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在 答案 (1)B C D A 或 C B D A 或 BD C- A(2)CaCQCa» CO T、Ca» H2O=Ca(OH>)(3)2Cl 2+ 2Ca(OH)2=CaC2 + Ca(ClO) 2+ 2H2。(4)经济效益海边 解析 化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程， 在此过程中， 除运用到我们所学 的化学知识外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。(1) 该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2 、 Mg2 、 SO42 时，不能带入新的杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序： Ba 2+必须在CO一之前加入；CO"、OH 必须在H+