1、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：Cl22Br=2ClBr2、Br2SO22H2O=2HBrH2SO4、2HBrCl2=2HClBr2。6海带中含有的碘元素，以I形式存在，因此可
2、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
3、盐浓缩结晶。(3)食盐用途氯碱工业：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2制钠和氯气：2NaCl(熔融)2NaCl2。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Cl22Br=Br22Cl。(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Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。(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关键反应的反应原理：2H2IH2O2=I22H2O实验步骤及证明方
4、法(2)海带中提碘流程海带浸泡氧化过滤提纯碘单质主要的化学原理：Cl22KI=2KClI25海水提镁(1)反应流程：(2)有关反应的化学方程式：MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl26H2OMgCl26H2OMgCl2(熔融)MgCl21.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
5、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：加入稍过量的Na2CO3溶液；加入稍过量的NaOH溶液；加入稍过量的BaCl2溶液；滴入适量的稀盐酸；过滤；其正确的操作顺序是_。A BC D(3)从海水中提取溴和镁的流程如图所示：提取溴单质(Br2)时，通入
6、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Cl2后得到高浓度的溴水，此时从高浓度的溴水中提取Br2还要进行的操作为_、_和_。为实现对镁元素的富集，步骤中加入的足量试剂是_(填化学式)。解析(1)通过电解熔融的氯化镁得到镁和氯气，是化学变化，故A项错误；用蒸馏海水的方法可以得到淡水，用太阳暴晒海水，蒸发水分后即得粗盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故B、C项正确；将溴离子氧化为
7、溴单质是化学变化，故D项错误。(2)除去粗盐中的可溶性杂质Mg2、Ca2、SO时，正确的操作顺序可为加入稍过量的NaOH溶液(除去镁离子：Mg22OH=Mg(OH)2)；加入稍过量的BaCl2溶液(除去硫酸根离子：SOBa2=BaSO4)；加入稍过量的Na2CO3溶液(除去钙离子及多余的钡离子：COCa2=CaCO3、COBa2=BaCO3)，其中碳酸钠溶液必须加在氯化钡溶液之后，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液的加入顺序可以颠倒；过滤，将沉淀和不溶性的泥沙过滤出去；最后滴入适量的稀盐酸以除去氢氧根离子和碳酸根离子，注意不能在过滤之前加盐酸，否则氢氧化镁、碳酸钙等会重新溶解，故A、B项正确。(3)向苦
8、卤中加入试剂(步骤)得到Mg(OH)2，且不能引入新的杂质离子，则应该是NaOH，Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2溶液，将MgCl26H2O在HCl氛围中脱水得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg；向酸化的滤液中通入过量Cl2，发生反应2BrCl2=2ClBr2，得到低浓度的Br2，用热空气将Br2吹出，然后用二氧化硫还原溴得到溴离子，反应方程式为SO22H2OBr2=H2SO42HBr，向氢溴酸中通入氯气，发生反应2BrCl2=2ClBr2，从而得到高浓度的Br2。通过以上分析知，提取Br2时，第一次通入Cl2后发生反应的离子方程式是2BrCl2=2ClBr2；步骤所发生的反应为S
9、O22H2OBr2=H2SO42HBr；第二次通入Cl2后得到高浓度的溴水，此时从高浓度的溴水中提取Br2，还要进行的操作为萃取、分液、蒸馏。通过以上分析知，为了实现对镁离子的富集，步骤中加入的足量试剂是NaOH。答案(1)BC(2)AB(3)Cl22Br=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr萃取分液蒸馏NaOH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。实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：(1)指出制取碘的过程中有关的实验操作名称：过滤，萃取和分液。(2)提取碘的过程中可供选择的有机试剂是B(填序号)。A甲苯、酒精B四氯化碳、苯C汽油、乙酸 D汽油、甘
10、油(3)现需做使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘的实验，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、药品，尚缺少的玻璃仪器是普通漏斗、分液漏斗。(4)要从含碘的苯溶液中提取碘和回收苯，还需要经过蒸馏。进行蒸馏操作时，需使用水浴加热，目的是使蒸馏烧瓶均匀受热，便于控制温度，最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集。解析：(1)操作是过滤，操作是萃取和分液。(2)由于酒精、乙酸和甘油都易溶于水，不能用作提取碘的萃取剂。(3)为使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘，需经过溶解、过滤、氧化、萃取和分液这几个步骤。在过滤时缺少普通漏斗，在进行萃取和分液时缺少分液漏斗。(4)
11、苯的沸点为80.1 。使用水浴加热的目的是使蒸馏烧瓶均匀受热、便于控制温度(水浴加热时的温度不会超过100 )。最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集。1从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是(B)AMg BNaClCBr2 DK解析：海水中存在大量的NaCl，可以通过蒸发的方法将NaCl从海水中分离出来，而Mg、Br2、K必须经过化学反应才能得到。2从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是(D)解析：灼烧海带应用坩锅，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。3水资源非常重要，我国是水资源紧缺的国家，节约用
12、水应该是我们的良好习惯。下列关于水的说法错误的是 (D)A蒸馏法是海水淡化的方法之一B淡水的密度小于海水的密度C融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D0 以上，温度越高，水的密度越小4从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成MgCl2之后，经浓缩、干燥、电解，即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是(A)A整个过程中没有涉及置换反应B往海水里加碱是指直接加入NaOHC电解MgCl2溶液即可得到金属镁D电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却5(1)如图所示的蒸馏装置中，如果有错误请指出并加以改正：蒸馏烧瓶中温度计水银球
13、应在支管口处，而不应插在液面下；冷凝管的冷水流向是错误的，应从a处流入，b处流出；接收仪器应用小口的锥形瓶，而不应用大口的烧杯，以免蒸气挥发太多；没用石棉网。(2)一化学兴趣小组的同学通过如下实验提取海带中的碘：a粉碎海带，加一定量的氢氧化钠溶液后高温灰化；b用水浸泡海带灰，过滤；c用盐酸酸化滤液，加入碘酸钾(KIO3)氧化溶液中的碘离子(I)，生成碘单质；d用四氯化碳溶液萃取水溶液中的碘。请回答下列问题：实验步骤c中相关反应的离子方程式为：IO5I6H=3I23H2O。实验步骤c中也可用H2O2代替KIO3，相关反应的离子方程式为：2IH2O22H=I22H2O。检验用四氯化碳萃取碘后的水溶
14、液中是否还含有碘单质的实验方法是：取少量水溶液放入试管，向其中滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明水溶液中还含有I2；反之，不含有(或：用玻璃棒蘸取溶液，点在淀粉试纸中部，若试纸变蓝，则说明水溶液中还含有I2；反之，不含有)。解析：(2)中，由于KIO3中碘元素为5价(高价态)，碘离子(I)为1价(低价态)，二者在酸性条件下可发生氧化还原反应，生成单质碘：IO5I6H=3I23H2O。中，用H2O2代替KIO3，同样发生氧化还原反应：2IH2O22H=I22H2O。中，利用单质碘遇淀粉变蓝的性质，可用淀粉溶液或淀粉试纸检验。6海藻中含有丰富的碘元素(以I形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：(
15、1)实验操作的名称是萃取分液，所用主要仪器名称为分液漏斗。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是B、D(填序号)。A酒精(沸点78 )B四氯化碳(沸点77 )C甘油(沸点290 )D苯(沸点80 )(3)在操作中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量(填序号)C溶液，反应的离子方程式为IClI=I2Cl。AKIO3 BHClOCKI DBr2(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是蒸馏法。解析：从碘水中提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳，酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏，其中在操作中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为IClKI=I2KCl。