開發(fā)利用和海水資源

第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源

海水資源的開發(fā)利用

海洋約占地球表面積的71%，水儲量約為1.3×109億噸，為地球總水量的97%，富含大量可溶性鹽，包含多種金屬元素和非金屬元素，同時孕育了大量的水生動植物，可謂資源豐富，怎樣對其進行開發(fā)利用呢？二、海水資源的開發(fā)利用1、海水的組成：含八十多種元素。

其中，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等總量占99%以上，其余為微量元素；特點是總儲量大而濃度小，以無機物或有機物的形式溶解或懸浮在海水中?？偟V物儲量約5億億噸，有“液體礦山”之稱。堆積在陸地上可使地面平均上升153米。如：金元素的總儲量約為5×107噸，而濃度僅為4×10-6g/噸。另有金屬結核約3萬億噸，海底石油1350億噸，天然氣140萬億m3。知識拓展：海洋生物資源非常豐富海洋中的礦產資源

大陸架的淺海海底：

石油、天然氣、煤、硫、磷等近岸帶的濱海砂礦：

砂、貝殼等建筑材料和金屬礦產多數海盆中：

深海錳結核海洋油、氣開發(fā)國際合作和工程招標海洋能源具有商業(yè)開發(fā)價值的：潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電2、海水淡化海水中水資源的利用：主要包括海水的淡化和直接利用海水進行循環(huán)冷卻。通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的。

海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。太陽能蒸發(fā)海水示意圖：

太陽能淡水淡水水蒸汽海水海水淡化設備低溫蒸餾海水淡化具有設備的一次性投資低、熱電消耗低、傳熱效率高、操作彈性大、產品水的純度高、裝置的安全性好等諸多優(yōu)點，是世界各國競相發(fā)展的淡化技術。

例如：制備氯化鈉、氯化鎂等。進一步再用于提取多種金屬單質和非金屬單質。海水粗鹽（氯化鈉）濃縮海水蒸發(fā)結晶沉淀（氫氧化鎂）洗滌、加鹽酸MgCl2·6H2O結晶無水MgCl2脫水HCl氣氛中熔融電解MgCl2加堿3、海水制鹽：利用濃縮、沉淀、過濾、結晶、重結晶等分離方法制備得到各種鹽。

[練習1]從海水中提取鎂的主要工藝流程如下:

鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：（1）為了使MgCl2轉化為Mg（OH）2，試劑①可以選用

，要使MgCl2完全轉化為沉淀，加入試劑①的量應

，驗證MgCl2已完全轉化為Mg（OH）2的方法

。

NaOH或Ca(OH)2過量取上層清液，滴入NaOH溶液，不產生沉淀

鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：（2）加入試劑①，能夠分離得到Mg（OH）2沉淀的方法是

。（3）試劑②可以選用

。（4）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產生Mg和Cl2，寫出該反應的化學方程式

。過濾

HCl

[練習1]從海水中提取鎂的主要工藝流程如下:MgCl2Mg+Cl2↑電解熔融4、海水提溴（空氣吹出法）：Br2濃縮海水酸化①Cl2吹入空氣水蒸汽②吸收塔與SO2混合HBr③Cl2Br2產品①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4③2HBr+Cl2=2HCl+Br2☆寫出上述過程中①②③三個步驟的化學反應方程式.富集5、從海帶中提取碘的實驗①原理:2HI

+H2O2=I2+2H2O（溶液變?yōu)樽攸S色）②提取流程含碘單質的有機溶液含碘單質的溶液試劑殘渣含碘元素的溶液海帶溶解過濾海帶灰灼燒[總結]非金屬單質的制備方法：利用氧化劑將非金屬陰離子氧化為單質。（氧化還原反應的應用）（3）海水綜合利用：（P.84圖4-5）海水綜合利用聯合工業(yè)體系一例2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑電解能源開發(fā)：海水潮汐能、波浪能發(fā)電…淡水[練習3]從海水中可以提取溴,主要反應為2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,下列說法中正確的是()A、溴離子具有氧化性B、氯氣是還原劑C、該反應屬于取代反應D、氯氣的氧化性比溴單質強D[練習4]向NaBr和KI的混合溶液中通入足量的Cl2后,將溶液蒸干并灼燒,最后得到的物質是()A、NaBr和KIB、NaBr和KClC、NaCl和KClD、N