1、高考资源网（） 您身边的高考专家第一节开发利用金属矿物和海水资源(第2课时)内容标准活动与探究建议1.了解海水的主要组成元素。2了解海水资源综合利用对人类社会发展的重要意义。3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。查阅资料：海水资源及其利用。海洋约占地球面积的2/3，海水中含有很多物质，它是人类的资源宝库，海水不能直接饮用。看来，海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其他元素。那么，海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中的含量如何？提示：微量元素有锂、碘、铀；常量元素(在每升海水中的含量均大于1 mg)有氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟。常量元素的总量占海水所溶
2、解物质总量的99.9%。一、海水资源的利用1海水水资源海洋约占地球表面积的71%，海水约占地球总水量的97%。2海水水资源的利用(1)海水淡化的主要方法：_、_、_。(2)海水蒸馏自主思考1：海水的蒸馏装置与普通的蒸馏装置有何区别？为什么？二、海水化学资源的开发利用1海水中的化学元素2海水资源的开发利用(1)海水制盐：(2)从海水中制取_及其化工产品。自主思考2：海水制盐属于物理变化，还是化学变化？答案：一、2.(1)蒸馏法电渗析法离子交换法自主思考1提示：因为海水蒸馏得到的是淡水，水的沸点为100 (常压下)无需用温度计，因此可不用蒸馏烧瓶，而换为圆底烧瓶。二、1.H、O、Cl、Na、K、M
3、g、Ca、S、C、F、B、Br、Sr2(2)镁、钾、溴自主思考2提示：海水制盐是利用日光和风力使海水中水分蒸发从而使食盐结晶析出，因此属于物理变化。一、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：2NaCl2H2O通电,2NaOHH2Cl2。(2)制钠和氯气：2NaCl(熔融)2NaCl2。(3)制盐酸：H2Cl22HCl。(4)制漂白剂：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(5)制纯碱：NaClCO2H2ONH3=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3,Na2CO3CO2H2O。海水晒盐得到的是粗盐
4、，含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制后得到NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液，过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。二、海水提溴、碘、镁1海水提溴海水提溴的主要方法是空气吹出法。(1)主要流程：(2)主要反应：Cl22Br=Br22Cl(氧化)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(富集)Cl22Br=Br22Cl(提取)2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。主要的化学反应原理：Cl22KI=2KC
5、lI2。海水中提取Mg、Br2、I2时均有氧化还原反应发生，且在提取Br2和I2时，氧化剂均为Cl2，同样均用有机溶剂萃取水溶液中的Br2和I2，分液后再利用蒸馏法将Br2或I2与有机溶剂分开。3海水提镁(1)主要反应原理：CaCO3CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)MgCl2(2)工艺流程知识点1 海水资源的利用【例题1】 海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()。A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化
6、学变化C从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：海水中的钾元素以化合态形式存在，要使化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B错误；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。答案：C点拨：根据海水中的成分，分析所利用的原理。知识点2 从海水中提取溴【例题2】 海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是_。(2)步骤反应的化学方程式是_。从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是_。ANaOH
7、 BFeCl2 CNa2SO3 DH2O(3)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因_。解析：(1)(2)2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，用水不能将Br2充分吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。答案：(1)2BrCl2=Br22Cl(2)SO2Br22H2O=H2SO42HBrABC(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的
8、含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低点拨：工业上用空气吹出法从海水中提取Br2时，不能直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物”进行蒸馏得到液态溴，因为“溴水混合物”中Br2的浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高，而“溴水混合物”是经“空气吹出、SO2吸收、氧化”等步骤得来，溶液中Br2浓度高。知识点3 从海带中提取碘【例题3】 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：(1)实验操作的名称是_，所用主要仪器名称为_。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_(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
9、)(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)溶液，反应的离子方程式：_。AKIO3 BHClO CKI DBr2(4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是_。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。答案：(1)萃取、分液分液漏斗(2)BD(3)CIClI=I2
10、Cl(4)蒸馏法点拨：结合实验目的和流程图中的信息，理清每一步操作或变化的目的。联系卤素单质的性质推理。1中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是()。A蒸馏 B蒸发C过滤 D搅拌2许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()。A氯、溴、碘 B钠、镁、铝C烧碱、氢气 D食盐、淡水3下列元素：Cl；Na；Br；I；Mg；U。其中属于海水中的微量元素的是()。A BC D4从海水中提取溴的主要反应为2BrCl2=Br22Cl，下列说法正确的是()。A溴离子具有氧化性B氯气是还原剂C该反应属于复分解反应D氯气的氧化性比溴单质强5某同学设计
11、实验从海带中提取碘：滴加稀硫酸和双氧水；在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌；加四氯化碳并振荡；过滤；分液。该实验的合理操作顺序是()。A BC D6海水占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。(1)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为_。(2)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：试写出反应的化学方程式：_；_；_。答案：1B实验室中的“蒸发”操作是利用水受热
12、易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，这与海水晒盐的原理是相似的。2D海水通过蒸发就可以得到食盐和淡水，其他必须通过化学反应制得。3B每升海水中含量低于1 mg的元素称为微量元素。4D溴离子中的Br为1价，处于最低价态，没有氧化性；在反应中Cl2中的Cl价态由0价降低到1价，作氧化剂；从基本反应类型来看，该反应属于置换反应；氯气为氧化剂，Br2为氧化产物，因此，氯气的氧化性比溴单质强。5C设计原理是使海带中的I变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。反应原理：2H2IH2O2=I22H2O。6答案：(1)2NaCl(熔融)2NaCl2(2)NaOHSO2=NaHSO3H2Cl22HClNaHSO3HCl=NaClSO2H2O解析：(1)电解熔融NaCl的化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)该流程较清晰地展示了氯碱产品及NaCl循环治理含SO2的废气并回收SO2的原理，根据要求写出化学方程式即可。高考资源网版权所有，侵权必究！