海水的综合利用(原创)

1、海水资源的开发利用海水资源的开发利用海水资源的开发利用海水中资源的分类海水中资源的分类: :海水资源海水资源水资源水资源化学资源化学资源生物资源生物资源能源能源.海水资源的分布特点：海水资源的分布特点：1 1、海水资源的、海水资源的广阔性广阔性2 2、海水资源的、海水资源的多样性多样性3 3、海水资源的、海水资源的分散性分散性 总之，海洋是一个远未完全开发的总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库！巨大化学资源宝库！海水的淡化：海水的淡化：其他淡化技术：其他淡化技术：电渗析法电渗析法+-离子交换法离子交换法阳离子交换树脂阳离子交换树脂: :HRHR+Na+Na+ +=NaR+H=NaR+

2、H+ +阴离子交换树脂阴离子交换树脂: :ROHROH+Cl+Cl- -=RCl+OH=RCl+OH- - H H+ +OH+OH- -=H=H2 2O O与化工生产相结合，提高经济效益：与化工生产相结合，提高经济效益：8海水的综合利用海水的综合利用海水淡化海水淡化的方法的方法电解食盐电解食盐粗盐的粗盐的精制精制积极开展海水化学物质的提取利用积极开展海水化学物质的提取利用o 海水化学资源综合利用，是形成产业链、实海水化学资源综合利用，是形成产业链、实现资源综合利用和社会可持续发展的体现。现资源综合利用和社会可持续发展的体现。海水化学资源综合利用技术，是从海水中提海水化学资源综合利用技术，是从海

3、水中提取各种化学元素（化学品）及其深加工技取各种化学元素（化学品）及其深加工技术术 。主要包括海水制盐、苦卤化工，提取主要包括海水制盐、苦卤化工，提取钾、镁、溴、硝、锂、铀及其深加工钾、镁、溴、硝、锂、铀及其深加工等，现等，现在已逐步在已逐步 向海洋精细化工方向发展。向海洋精细化工方向发展。(造纸、制肥皂等造纸、制肥皂等)(原子反应堆导热剂原子反应堆导热剂)熔融电解熔融电解Cl2Cl2H2NaOHNaTiK.Na合金合金KTiCl4食卤食卤Br2MgO(富集的方法富集的方法)过滤过滤CaOCaCO3(贝壳贝壳)(耐火材料耐火材料)(焰火，照明弹焰火，照明弹)高温高温Mg(OH)2MgCl2Cl

4、2Mg(aq)MgCl2(s)熔熔Na2CO3NaHCO3H2ONH3、CO2食盐食盐饱和食盐水饱和食盐水水水电解电解海水海水日晒日晒 我国的海水化学元素提取主要是：我国的海水化学元素提取主要是：11海海水水母液母液精盐Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg贝壳贝壳烧成烧成石灰石灰蒸发蒸发水，重结晶盐酸盐酸浓缩浓缩脱水脱水电解电解冷过却滤电解槽氯气（1）粗食盐常含有少量）粗食盐常含有少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO42等杂质离子等杂质离子,欲除去溶液欲除去溶液I中的中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42离子，请从提供的试剂中选出离子，请从提供的试剂中选出a所代表的试剂，按滴加顺序所代

5、表的试剂，按滴加顺序依次是依次是_(提供的试剂：饱和提供的试剂：饱和Na2CO3溶液溶液 饱和饱和K2CO3溶液溶液 NaOH溶液溶液 BaCl2溶液溶液 Ba(NO3)2溶液溶液) 其中调节其中调节pH4-5的目的是的目的是_ 步骤步骤除去过量的除去过量的Na2CO3和和NaOHNaOH BaCl2 Na2CO3 BaCl2 NaOH Na2CO3BaCl2 Na2CO3 NaOH 12海海水水母液母液精盐Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg贝壳贝壳烧成烧成石灰石灰蒸发蒸发水，重结晶盐酸盐酸浓缩浓缩脱水脱水电解电解冷过却滤电解槽氯气（2）生产过程中，产生的生产过程中，产生的Mg(O

6、H) 2中常会混有中常会混有Ca(OH) 2 ，如何除去，如何除去_ 步骤步骤加入加入MgCl2，充分反应，过滤，充分反应，过滤13海海水水母液母液精盐Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg贝壳贝壳烧成烧成石灰石灰蒸发蒸发水，重结晶盐酸盐酸浓缩浓缩脱水脱水电解电解冷过却滤电解槽氯气（3）在步骤在步骤中需保持盐酸过量，主要原因是中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）：（结合离子方程式简要说明）： _ 步骤步骤Mg2+2H2O Mg(OH)2+2H+抑制抑制MgCl2水解水解14海海水水母液母液精盐Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg贝壳贝壳烧成烧成石灰石灰蒸发蒸

7、发水，重结晶盐酸盐酸浓缩浓缩脱水脱水电解电解冷过却滤电解槽氯气（4）实验室用惰性电极电解实验室用惰性电极电解100mL0.1mol/LNaCl溶液，若阴极得到溶液，若阴极得到112 mL气体（标准状况），则气体（标准状况），则所得溶液的所得溶液的pH为为_（忽略溶液的体积变（忽略溶液的体积变化）。化）。 13提镁提镁 o 例例5：海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合：海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：盐和溴的过程如下： o (1)请列举海水淡化的两种方法：请列举海水淡化的两种方法：

8、、 。蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种任意两种o (2)将将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有到的产品有H2、 、 或或H2、 。o (3)步骤步骤中已获得中已获得Br2，步骤，步骤中又将中又将Br2还原还原为为Br，其目的为，其目的为 。o (4)步骤步骤用用SO2水溶液吸收水溶液吸收Br2，吸收率可达，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为，有关反应的离子方程式为 ，o 由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是决的

9、主要问题是 。Cl2 NaOHNaClO富集溴元素富集溴元素Br2SO22H2O4HSO422Br强酸对设备的严重腐蚀强酸对设备的严重腐蚀o (5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：o 请你参与分析讨论：请你参与分析讨论：o 图中仪器图中仪器B的名称：的名称： 。o 整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为管，其原因为 。o 实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制

10、关键条件：作中如何控制关键条件： 。o C中液体产物颜色为中液体产物颜色为 ，为除去该产物中仍，为除去该产物中仍残留的少量残留的少量Cl2，可向其中加入，可向其中加入NaBr溶液，充分溶液，充分反应后，再进行的分离操作是反应后，再进行的分离操作是 。冷凝管冷凝管Br2腐蚀橡皮腐蚀橡皮控制温度计控制温度计b的温度，并收集的温度，并收集59时的馏分时的馏分分液（或蒸馏）分液（或蒸馏）深红棕色深红棕色(造纸、制肥皂等造纸、制肥皂等)(原子反应堆导热剂原子反应堆导热剂)熔融电解熔融电解Cl2Cl2H2NaOHNaTiK.Na合金合金KTiCl4食卤食卤Br2MgO(富集的方法富集的方法)过滤过滤CaO

11、CaCO3(贝壳贝壳)(耐火材料耐火材料)(焰火，照明弹焰火，照明弹)高温高温Mg(OH)2MgCl2Cl2Mg(aq)MgCl2(s)熔熔Na2CO3NaHCO3H2ONH3、CO2食盐食盐饱和食盐水饱和食盐水水水电解电解海水海水日晒日晒 我国的海水化学元素提取主要是：我国的海水化学元素提取主要是：干海带中含碘量：干海带中含碘量：0.3%-0.5%0.3%-0.5%，有的高达，有的高达1%1%，约比海水中的碘，约比海水中的碘浓度提高了浓度提高了1010万倍万倍！海带中碘的存在形式海带中碘的存在形式: :有机碘化物有机碘化物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。

12、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：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）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_ （在空白处填写标号字母）（在空白处填写标号字母）A、烧杯、烧杯 B、瓷坩埚、瓷坩埚 C、表面皿、表面皿 D、泥三角、泥三角 E、酒精灯、酒精灯 （2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称： ， 。写出过程写出过程中有关反应的离子方程式：中有关反应的离子方程式： 。（3）提取碘的过

13、程中，可供选择的有机试剂是）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_（填字母标号）（填字母标号）A. 酒精酒精 B. CCl4 C. 乙酸乙酸 D. 苯苯 B D E ， 。（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏过程。从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏过程。指出下列蒸馏实验装中的错误指出下列蒸馏实验装中的错误(下图下图)o （5）进行蒸馏操作后，最后晶体碘在）进行蒸馏操作后，最后晶体碘在 （填仪器名称）里聚集。（填仪器名称）里聚集。o （6）请设计一种检验提取碘后的水溶液中）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：是否还含有单质碘的简

14、单方法： 。烧瓶烧瓶取样处理取样处理灼烧灼烧过滤过滤溶解溶解验证验证不用水洗不用水洗酒精浸泡酒精浸泡浸取浸取I-转化为无转化为无 机灰烬机灰烬实验过程实验过程先氧化先氧化后检验后检验25海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，实验室里从海带中提取碘的流程如下：实验室里从海带中提取碘的流程如下：请设计一种简单实验方法证明海带中存在碘元素请设计一种简单实验方法证明海带中存在碘元素资料：海带的成分资料：海带的成分主要成分：蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、有机碘化物等主要成分：蛋白质、糖类、脂肪、纤维素、有机碘化物等次要成分：氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等次要

15、成分：氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碘化钠等将海带溶于水，加淀粉变蓝26(1) (2) 知识知识目的目的分析分析解答解答电解电解制备制备氧化还原氧化还原氧化还原氧化还原盐类水解盐类水解原电池原电池制备制备除杂除杂防腐防腐离子反应离子反应电解电解27海海水水晒盐晒盐分离分离粗粗盐盐卤卤水水饱和食盐水饱和食盐水各种产品各种产品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反馈练习反馈练习海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。如下。（1）用）用NaCl做原料可以得到多种产品。做原料可以得到多种产品。 氯碱工业中电解饱和氯碱工业中电解饱和NaCl溶液，阳极反应的

16、电极方程式是溶液，阳极反应的电极方程式是_ 电解氯化钠稀溶液可制备电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：_。2Cl- - 2e- = Cl2Cl2Cl2?28(1) (2) 知识知识目的目的分析分析解答解答电解电解制备制备氧化还原氧化还原原电池原电池制备制备除杂除杂防腐防腐离子反应离子反应电解电解29海海水水晒盐晒盐分离分离粗粗盐盐卤卤水水饱和食盐饱和食盐水水各种产各种产品品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反馈练习反馈练习海水中蕴藏着丰富

17、的资源。海水综合利用的流程图海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。如下。（2）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品。粗产品。 粗产品的溶液中含有粗产品的溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+和和Mn2+，需将，需将Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为沉淀转化为沉淀除去。除去。Fe(OH)2呈絮状，常将其转化为呈絮状，常将其转化为Fe(OH)3而除去（生成氢氧化物沉淀的而除去（生成氢氧化物沉淀的pH见表）。若只加一种上述（见表）。若只加一种上述（1）中得到的产）中得到的产品，该物质的化学式为品，该物

18、质的化学式为_，控制溶液的控制溶液的pH为为_物质物质开始开始沉淀沉淀沉淀沉淀完全完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.130海海水水晒盐晒盐分离分离粗粗盐盐卤卤水水饱和食盐饱和食盐水水各种产各种产品品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反馈练习反馈练习海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。如下。 在家用电热水器不锈钢内胆表面镶嵌镁棒，利在家用电热水器不锈钢内胆表面镶嵌镁棒，利用电化学原理来防止内胆腐蚀，写出正极的电极反用电化学原理来防止内胆腐蚀，写出正极的电极反应式：应式：_ 32海水的综合利用海水的综合利用海水淡化海水淡化的方法的方法电解食盐电解食盐粗盐的粗盐的精制精制1用什么试剂除去用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？2所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？粗盐中含有泥沙、粗盐中含有泥沙、 Ca2+、M