期末君之講稿十一海水資源的開發(fā)利用

1、期末復(fù)習(xí)之（十一）海水資源的開發(fā)利用1、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解海水資源及其利用。2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸餾。3.掌握海水化學(xué)資源的開發(fā)和利用，即海水制鹽、海水提溴、海帶提碘。（重難點(diǎn)）)4.了解海水綜合利用的重要方向。二、海水中水資源的利用1.海水水資源：海洋約占地球表面積的71%，海水約占地球總水量的97%。2.海水水資源的利用類型：海水的 淡化 和直接利用海水進(jìn)行循環(huán) 冷卻 等。3.海水淡化的主要方法: 蒸餾法、電滲析法、離子交換法。方法原理蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水電滲析法在外加直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的

2、一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子，得到去離子水I、海水蒸餾(1)原理：將海水加熱，海水中的水分受熱變成氣 態(tài)(其余成分因沸點(diǎn)較高，不易汽化，留在燒瓶中)，經(jīng)過冷凝管后又冷凝成液態(tài)水。經(jīng)過蒸餾 冷凝得到的液態(tài)水即為淡水。(2)操作步驟連接裝置檢查裝置氣密性向燒瓶中加入海水和碎瓷片接通冷卻水給燒瓶加熱收集蒸餾水停止對燒瓶加熱待冷卻至室溫后停止通入冷卻水整理儀器。(3)注意事項(xiàng)燒瓶加熱時,一定要墊石棉網(wǎng),防止燒瓶炸裂。 燒瓶中的海水量不能超過燒瓶容積的2/3。冷凝管內(nèi)的冷卻水要從下口入、上口出,這樣冷卻的效果最好。加入碎瓷片

3、的目的是防止液體暴沸。實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真檢查裝置的氣密性。當(dāng)燒瓶中有少量液體時,停止加熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,應(yīng)先停止加熱,后停止通入冷卻水。三、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1.海水中的化學(xué)元素(1) (2) 特點(diǎn)：種類很多，總儲量很大，但許多元素的富集程度很低。2.海水資源的開發(fā)利用 海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問題。（1） 海水制鹽:海水制鹽是利用日光和風(fēng)力使海水中水分蒸發(fā)從而使食鹽結(jié)晶析出,因此屬于物理變化。海水飽和食鹽水氫氣氯氣氫氧化鈉鹽酸漂白劑冶煉金屬等合成農(nóng)藥等造紙、玻璃、肥皂、紡織等相關(guān)化學(xué)反應(yīng)：NaCl +2H2O = 2NaOH

4、 + Cl2 + H22NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2OH2 + Cl2 = 2HCl（2）海水提碘：反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。如用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O實(shí)驗(yàn)步驟如右圖所示：海帶灼燒浸泡過濾氧化萃取提純碘單質(zhì)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；用干海帶從而易于燃燒；灼燒海帶的地方要注意通風(fēng)。（3）海水提溴：海水提溴的主要方法是空氣吹出法。主要流程:I、用蒸餾法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。II、向酸化的海水中通入適量的氯氣

5、，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2=Br2+2NaClIII、向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4IV、向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr+Cl2=2HCl+Br2V、用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。主要反應(yīng):Cl2+2Br-Br2+2Cl-(氧化) Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(富集)Cl2+2Br-Br2+2Cl-(提取)（4）海水提鎂：主要反應(yīng)原理:CaCO3CaO+CO2 CaO+H2OCa(OH)2 MgCl2Ca(OH)2=Mg(O

6、H)2CaCl2 Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2·6H2OMgCl26H2O MgCl2(熔融)MgCl2工藝流程。四、其他能量的利用提取核能開發(fā)中的重要原料鈾和重水 開發(fā)海洋藥物潮汐能、波浪能等有待開發(fā)的新型能源【跟蹤訓(xùn)練】1海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是()A大量的氮、磷廢水排入海洋，易引發(fā)赤潮B工段中加入鹽酸溶解得到MgCl2溶液，再直接蒸發(fā)得到MgCl2·6H2OC在工段中溴元素均被氧化D工段中除去粗鹽中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等雜質(zhì)，加入的藥品順序?yàn)镹a2CO3溶液NaOH溶液BaCl

7、2溶液過濾后加鹽酸2、海洋約占地球表面積的71%，對其開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法不正確的是()A可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SOB從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2BrCl2=2ClBr2C試劑1可以選用石灰乳D工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂3在空氣吹出法的工藝中，有選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的，也有選用SO2作溴蒸氣吸收劑的，下 列有關(guān)說法正確的是()A兩種吸收過程中，Br2只作氧化劑B只有SO2吸收過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C用純堿溶液作吸收劑時，純堿既不是還原劑也不是氧化劑D用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)4海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在，實(shí)驗(yàn)室從海藻中提取碘的流程如下：(1)指出從海藻中提取I2的實(shí)驗(yàn)操作名稱：_，_。反應(yīng)的離子方程式為_。(2)為使海藻中I轉(zhuǎn)換為含碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶