海水資源的開發(fā)利用教師版

1、第2課時海水資源的開發(fā)利用丁知識聚焦桎理知識點握、海水水資源的開發(fā)利用.直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻；.海水淡化：主要方法有蒸儲法、電滲析法、離子交換法。.海水的蒸儲(1)原理:(2)注意事項2= 3_，一，1也不目匕少于o32= 3_，一，1也不目匕少于o3燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的 需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，以防液體暴沸。冷凝器里的冷卻水要從冷凝器的下3 上口出。二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用.海水中的化學(xué)資源海水中 H、O 兩種元素，加上 Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr 等11種元素的總量超過99%,其他為微量元素，共計含有 80多種。.海水制鹽海水黑粗鹽矍土

2、精鹽。.海帶提碘流程：海帶一一灼燒一-浸泡二一過濾一C二氧化一提純一-碘單質(zhì)。原理：2I +Cl_2=I2+ 2Cl 。.海水提澳(1)過程：濃縮一一氧化一-富集一-提取。(2)原理：2Br +Cl2=Br2 + 2Cl 。.海水提鎂(1)過程：濃縮口0沉淀一-過濾心返溶解一-結(jié)晶(MgCl26H2O)膽:MgCl2晶體(金屬鎂)。原理： Mg2+ + 2OH =Mg(OH)2 JMg(OH)2 + 2HCl=MgCl 2+ 2H2OHClMgCl2 - 6H2O=MgCl2+6H2O MgCl2(熔化)=Mg + C12 T6.新能源的開發(fā)(1)從海水中提取鈾和重水，鈾和重水是核能開發(fā)的重要

3、原料。潮汐能、波浪能是待開發(fā)的新型能源。睚點突破 理解深化卜、海水中澳的提取規(guī)律小結(jié) 海水提澳四個過程海琳晤it和海水淡化的過節(jié)中副產(chǎn)物日廣得 則謨幅1、海水中澳元素以Bb形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取澳的工藝流程如圖:海水氧化混水混 合物繆曲_海水氧化混水混 合物繆曲_,淡的e襄冬1空氣 |(1)步驟反應(yīng)的離子方程式是步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式是(2)從理論上考慮，以下物質(zhì)也能吸收Br2的是。A. NaOH B. FeC2C. NazSOs D. H2O(3)步驟中氧化劑是(3)步驟中氧化劑是,假設(shè)反應(yīng)中生成2 mol HBr,則消耗mol SO20根據(jù)上述反應(yīng)判斷SO2、Cl2、Br2

4、三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是答案 (1)2Br +Cl2=Br2 + 2ClSO2+ Br2 + 2H2O=H2SO4+2HBr (2)ABC (3)Br2 1 (4)Cl2Br2SO2、海水中碘的提取海帶中碘元素的檢驗(1)反應(yīng)原理：2H +2I +H2O2=I2 + 2H2O (2)實驗步驟及證明方法2、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。實驗室從海藻中提取碘的流程如下:青I的蚱氣青I的蚱氣化聚含L的常含I, 的力 機(jī)帶 碓(1)指出從海藻中提取I2的實驗操作名稱:的離子方程式(2)提取碘的過程中，可供選擇的有機(jī)溶劑是()A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯C.

5、汽油、乙酸 D.汽油、甘油(3)為使海藻中轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器。還缺少的儀器是 。進(jìn)行蒸儲操作時，使用水浴加熱的原因是 ,最后晶態(tài)碘在 中。答案 過濾 萃取 2+Cl2=l2+2C(2)B (3)分液漏斗，普通漏斗 萃取劑沸點較低，I2易升華 燒瓶解析(1)為了從懸濁液中別離I，應(yīng)用過濾；從I2的水溶液中把它提取出來， 應(yīng)用萃取。(2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物質(zhì)，所以不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的儀器是分液漏斗，過濾時所需儀器必有普通漏斗。蒸儲的三點錯誤：沒有石棉網(wǎng)；溫度計插入液面以下

6、；冷凝管進(jìn)、出 水方向顛倒。(5)酒精、乙酸、甘油均不能做為I2的萃取劑。三、海水中鎂的提取知識歸納 海水提鎂的生產(chǎn)流程可表示為CaCOi CaO _*苦肉MgtOK）； -HCI* MgCl M 叫）*Ujpl申阡Mg + Cli3、下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點數(shù)據(jù):物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/c2 852714沸點/C3 6001 412請參考以上數(shù)據(jù)分析，從海水中提取鎂，正確的方法是 ()A.海水區(qū)式火Mg(OH)2兒解MgB.海水一HCUMgCl2溶液一-MgCl2晶體叫件MgC.海水B*Mg(OH)2-*MgO-MgD.海水Mg(OH) 2-H%MgCl2 溶液HMgCl2(熔融)里箕M

7、g 答案 D解析 解答此題既要知道鎂是由電解熔融的 MgCl2得到，還要知道實際生產(chǎn)中從 海水提取MgCl2的途徑及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。六分層訓(xùn)練量理工高題組1海水的綜合利用.許多國家十分重視海水資源的綜合利用，不需要化學(xué)變化就能從海水中獲得 的物質(zhì)是()A. Cl2、Br2、I2B. Na、Mg、AlC.食鹽、淡水D. NaOH、H2答案 C解析 A、B、D中的物質(zhì)必須經(jīng)化學(xué)變化，才能夠從海水中獲取。.海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫，以下有關(guān)海水綜合利用的說法正確的選項 是()A.海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化

8、C.從海水中可以得到NaCl,電解熔融NaCl可制備Cl2D.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能答案 C解析 海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在， 要求化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā) 生氧化復(fù)原反應(yīng)，A不正確；海水蒸發(fā)制海鹽，是發(fā)生了物理變化，B錯誤；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2, C正確；潮汐發(fā)電是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因 此D也不正確。. NaCl是海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料， 以下以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是( )燒堿純堿金屬鈉氯氣鹽酸A.B.C.D.答案 A解析 在氯堿工業(yè)中，2NaCl +2H2O=2NaOH+H2 T +C12 T , H2與 C

9、l2化合 被水吸收可得鹽酸。2NaC1（熔融尸=2Na+CbT。在制純堿工業(yè)中主要利用如 下原理：NaC1 + CO2 + NH3+H2O=NaHCCM +NH4C1; 2NaHCO3=Na2CO3 + H2O+CO2題組2海水提取澳碘及其性質(zhì)應(yīng)用一一 、一一 1 ,.從海水中提取的澳約占世界澳年產(chǎn)量的1,從海水中提取澳的主要步驟可表示3為（）A.氧化吸收吹出B.氧化吹出吸收C.吹出氧化吸收D.吹出吸收氧化答案 B解析 從海水中提取澳，先用氧化劑將澳離子氧化為澳單質(zhì)，再用熱空氣吹出后 用堿液吸收。.海水提澳過程中將Bb氧化成Br2,可向其中加入氧化劑，合適的是 （）A.酸性KMnO4溶液B.氯

10、水C. FeC13溶液D.碘水答案 B解析 FeT和I2的氧化性都不如Br2的強(qiáng)，C、D不正確；酸性KMnO4溶液能氧 化Br，但不適合工業(yè)生產(chǎn)用,KMnO 4價格比較貴。.從海帶中提取碘的實驗過程中涉及以下操作，其中正確的選項是（）答案 D解析 灼燒海帶應(yīng)用地竭，A項錯誤；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流，B項錯誤；苯的 密度比水的小，萃取后的混合溶液中苯在上層，應(yīng)從分液漏斗上口倒出， C項錯誤。.甲、乙、丙三溶液各含有一種 X （X為Cl，BL或I ）,向甲中加入淀粉溶 液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再加丙溶液，顏色無明顯變化。則甲、乙、丙依次 含有（）A. Br、I、ClB. Br、Cl、IC. I、B

11、r、ClD. Cl、I、Br答案 A解析 向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液變?yōu)槌壬?，?yīng)是濱水的顏色，則甲中必 含有Br,被Cl2置換生成了 Br2,由此否認(rèn)了 C、D;再加丙溶液，顏色無明顯 變化，說明丙溶液中不含 ，否則加入后應(yīng)被Br2所置換，生成I2,溶液應(yīng)為藍(lán) 色，與題給條件不符，則丙溶液只能含有 Cl ,必在乙溶液中。因此甲、乙、 丙溶液依次含有Br 廠、Cl o8.檢驗海帶中碘元素的實驗中， 發(fā)生如下反應(yīng)：2, + 2+ H2O2=I2+2H2O, 以下對該反應(yīng)的表達(dá)中不正確的選項是（ ）I2為氧化產(chǎn)物H2O2既作氧化劑又作復(fù)原劑C.氧化性強(qiáng)弱順序為H2O2I2D,生成1 mol I2

12、時轉(zhuǎn)移2 mol電子答案 B解析 2+ H2O2+2H + =I失2XeT2+2H2O得2X葭,該反應(yīng)中I2為氧化產(chǎn)物，H2O2作氧化劑，根據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序為氧化劑氧化產(chǎn)物，所以氧化性H2O2A2;反應(yīng)中每生成1 mol I2,轉(zhuǎn)移2 mol電子。能力提升題.全球海水中澳的儲藏量豐富，約占地球澳總儲藏量的99%,故澳有“海洋元素”之稱，海水中澳含量為65 mg-L1。其工業(yè)提取方法有：(1)空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含濱離子的海水中，把澳置換 出來，再用空氣將嗅吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到澳單質(zhì)。該方法涉及的反應(yīng)有 特出化學(xué)方程式)；3Br2 + 3CO3

13、 =BrO3+5Br +3CO2T ； BrO3 + 5Br + 6H =3Br2+ 3H2O0 其中反應(yīng)中氧化劑是；復(fù)原劑是 O空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同(1),只是將澳吹出后是用SO2來吸收的， 使澳轉(zhuǎn)化為氫澳酸，然后再用氯氣氧化氫澳酸即得單質(zhì)澳。寫出澳與二氧化硫反 應(yīng)的化學(xué)方程式： (3)溶劑萃取法。該法是利用單質(zhì)澳在水中和溶劑中溶解度的不同的原理來進(jìn)行 的。實驗室中萃取用到的實驗儀器名稱是 o以下可以用于海水中澳的萃 取的溶劑是(填序號)。乙醇四氯化碳硝酸答案 (1)Cl2+2Br =2Cl +Br2 Br2 Br2(2)Br2 + SO2+ 2H2O=2HBr+ H2SO4分

14、液漏斗解析 工業(yè)上提取澳的原理：將氯氣通入到富含濱離子的海水中，把澳置換出來, 然后被某些溶液吸收，再提純即可得到。Cl2+2Br =2Cl +Br2,澳與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式：Br2+SO2+ 2H2O=2HBr+ H2SO4,方法(3)是利用物理方 法，用有機(jī)溶劑溶解，因為澳易溶于有機(jī)溶劑，作為海水中萃取澳的溶劑只能是 四氯化碳。.海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如以下圖所示:皿丹水.重結(jié)晶蒸發(fā)r*粗蠱*精鹽海水 皿田酸酸脫水 電解J母液一y*M虱0磯裱藪M戰(zhàn)磔出0 - MgChMg燃燒 水!內(nèi)貝殼一CaO 一石灰乳(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實驗

15、步驟 (2)實驗室將粗鹽制成精鹽的過程中，溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作都要用 到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的：溶解：過濾：。蒸發(fā)：。答案(1)加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，沉淀用水洗滌 (2)攪拌，加速固 體溶解 引流，防止液體外濺攪拌，防止因局部過熱而使液體或晶體飛濺解析(1)為防止引入新雜質(zhì)，可用MgCl2溶液或Mg(NO3)2溶液將Ca(OH)2轉(zhuǎn)化 為Mg(OH)2,然后過濾洗滌得 Mg(OH)20溶解固體時使用玻璃棒是為了加速固體的溶解；在過濾時使用玻璃棒引流， 可防止液體外濺；蒸發(fā)結(jié)晶過程中，使用玻璃棒攪拌，可防止因局部過熱而使液 體或晶體飛濺。.鎂及其合

16、金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提 取的。主要步驟如下：(1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑可以選用 ,要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑的量應(yīng)為。(2)加入試劑后，能夠別離得到Mg(OH)2沉淀的方法是 0(3)試劑選用 ;寫出其反應(yīng)的離子方程式 無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后產(chǎn)生鎂和氯氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 答案 (1)石灰乳 過量 (2)過濾 (3)鹽酸 Mg(OH) 2+ 2H=Mg2+ + 2H2O，、一由解，(4)MgCl 2(熔融)=Mg + CI2 T解析(1)工業(yè)上常加入廉價的石灰乳使海水中的 MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2；為

17、使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,應(yīng)加入過量石灰乳。(2)加入石灰乳產(chǎn)生 Mg(OH)2,通過過濾將 Mg(OH)2別離出來。(3)用鹽酸溶解Mg(OH)2,反應(yīng)的離子方程式為 Mg(OH)2+2H =Mg2 +2H2O ，一 一. 由腐第工業(yè)上電解熔融 MgCl2制取Mg,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MgCl2(熔融)=Mg+ C12 T12.空氣吹出法工藝，是目前“海水提澳”的最主要方法之一。其工藝流程如下：海水 麗國回 二.J41國至司# Tit J爨 t二蝶1y %吸收 f迥晨I快次混合物II卜H帔收口(1)步驟的離子方程式：(2)步驟中澳蒸氣冷凝后得到液澳與澳水的混合物，可利用它們的相對

18、密度相差很大的特點進(jìn)行別離。別離儀器的名稱是 。(3)澳水混合物n中溶有一定量的氯氣，因此在步驟中可將蒸儲產(chǎn)生的氣體通過(M試劑名稱)溶液，以除去氯氣。(4)步驟的蒸儲過程中，溫度應(yīng)控制在 8090 Co溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因：0(5)步驟中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是 (6)提取澳單質(zhì)，采用蒸儲“濱水混合物而不是蒸儲“濱水混合物I”，請說明原因：答案 （1）Br2 + SO2+ 2H2O=4H+ + 2Br + SO4（2）分液漏斗（3）澳化鐵（或其他含Bb的鹽類物質(zhì)）（4）溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，澳蒸氣中水增加；溫度過低，澳不能完全蒸出，吸收率低（5）酸化可抑制Cl2、Br2與水反應(yīng)（6）將“濱水混合物I”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盀I水混合物是