2019-2020学年高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 1 第2课时 海水资源的开发利用课

第四章化学与自然资源的开发利用第2课时海水资源的开发利用第四章化学与自然资源的开发利用1.了解海水资源及其利用。2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。3.掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提溴、海水提镁和海带提碘。4.了解海水综合利用的重要方向。海水水资源的利用1．海水水资源的特点(1)表面积大：海洋约占地球表面积的71%。(2)储水量大：海水中水的储量约占地球上总水量的97%。(3)成分复杂：除水外，还含有多种常量元素、微量元素。2．海水水资源的利用3．海水蒸馏(1)主要仪器：A_________；B___________；C_______。(2)冷凝水的流向：__口进，__口出。(3)A中加入碎瓷片的目的是_____________。蒸馏烧瓶直形冷凝管锥形瓶ab防止液体暴沸1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。()(2)海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化。()(3)利用潮汐发电是将化学能转化为电能。()(4)蒸馏过程中，温度计的水银球应伸入液面以下。()√×××2．海水淡化是海岛地区获得淡水的重要手段，海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如电渗析法、离子交换法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是()A．过滤法B．蒸馏法C．分液法D．萃取法解析：选B。通过过滤、分液和萃取等方法不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化。3．下列海洋资源中，属于可再生资源的是()A．海洋潮汐能B．海底多金属结核矿C．海滨砂矿D．海水化学资源解析：选A。海洋潮汐能是可再生资源，金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。1．水资源非常重要。下列关于水的说法错误的是()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D．0℃以上，温度越高，水的密度越小解析：选D。海水中溶有Na＋、Mg2＋、Cl－及SO2－4等离子，这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏的方法将其分离，A项正确；上述杂质的溶入使水溶液的密度增大，B项正确；雪和雨水的成分相同，是水蒸发后凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C项正确；由于水在4℃时密度最大，在0～4℃，温度升高，水的密度增大。2．下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法，其中原理上完全不可行的是()解析：选A。海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。海水化学资源的开发利用1．海水中的元素(1)常量元素(99%)：除__、__两种元素外，含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素。(2)微量元素(1%)：常量元素之外的元素，总计含有80多种。(3)特点：种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度很低。HO2．海水化学资源的开发利用方法操作方法海水制盐(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：蒸发浓缩海水，使食盐结晶；(3)主要应用①氯碱工业________________________________________；②制钠和氯气：______________________________________2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑海水提溴(1)方法：在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为溴单质，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，然后，再用氯气将其氧化得到产品溴；(2)主要离子方程式：__________________________________________________________________Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO2－4＋4H＋海水提碘(1)流程：海带→浸泡→(氯气)氧化→过滤→提纯→碘单质；(2)主要离子方程式：_________________________海水提镁流程：海水(含MgCl2)――→Ca（OH）2Mg(OH)2――→HClMgCl2(aq)――→结晶MgCl2·6H2O――→HCl△MgCl2――→电解MgCl2＋2I－===2Cl－＋I2其他利用(1)提取核能开发中的重要原料___和重水；(2)开发海洋药物；(3)_______、波浪能等有待开发的新型能源铀潮汐能1．下列不属于海水化学资源利用的是()A．海水淡化B．海水提盐C．海水提溴D．海水提碘解析：选A。海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用，A项符合题意。2．下列各组物质，不需要经过化学变化就能从海水中获得的是()A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水解析：选D。D选项中，海水经过蒸发即可得到食盐和淡水。A、B选项中，海水中存在Cl－、Br－、I－、Na＋、Mg2＋、Al3＋，要获得它们的单质必须失去或得到电子才能实现。C选项中，需要电解饱和食盐水获取。3．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为()A．氧化→吸收→吹出→氧化B．氧化→吹出→吸收→氧化C．吹出→氧化→吸收→氧化D．吹出→吸收→氧化解析：选B。从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用SO2吸收转化为溴离子以达到富集的目的，然后再用氯气将溴离子氧化为溴单质。海水化学资源的开发利用食盐的重要应用海水提取溴的生产流程海带中碘元素的检验流程海水提取镁的生产流程海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收[解析]A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。[答案]C海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水的综合利用如下图所示。下列有关说法正确的是()A．大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮B．过程③中加入盐酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸发得到MgCl2·6H2OC．在过程④⑤⑥中溴元素均被氧化D．过程①中除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸解析：选A。废水中含有大量的氮、磷等元素，排入海洋，能引起赤潮，A选项正确；MgCl2溶液直接蒸发得不到MgCl2·6H2O，得到的是Mg(OH)2，B选项错误；过程⑤中反应为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，溴元素被还原，C选项错误；粗盐提纯过程中要注意两点，一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，二是盐酸最后加入，D选项错误。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”的原理的是()A．蒸馏B．蒸发C．过滤D．搅拌解析：选B。实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，与“海水晒盐”的原理相似。2．从海水中可以提取溴，主要反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。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解析：选D。该反应是置换反应，说明氯气的氧化性比溴单质强。3．从海水中提取镁，下列正确的途径是()A．海水――→NaOHMg(OH)2――→电解MgB．海水――→HClMgCl2――→电解MgC．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→盐酸MgCl2――→电解MgD．海水――→Cl2MgCl2――→电解Mg解析：选C。用石灰乳先将海水中的Mg2＋沉淀，然后再用盐酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2，最终电解熔融的MgCl2制得Mg。重难易错提炼1.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。2．证明海带中含有碘元素的流程3.海水提溴(1)反应原理：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；(2)工艺流程海水――→Cl2Br2――→热空气吹出溴蒸气――→SO2吸收HBr――→Cl2Br2――→蒸馏液溴。