人教版 春季高一化学同步第22讲 海水资源及其利用.docx

1、人教版 春季高一化学同步第22讲 海水资源及其利用第22讲 海水资源的开发和利用知识点一 海水淡化1海水水资源的利用类型：海水水资源的利用主要包括：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。2海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。3海水的蒸馏原理(1)主要仪器：A：圆底烧瓶；B：冷凝管；C：锥形瓶。(2)冷凝水的流向：a口进，b口出。(3)A中加入碎瓷片的目的是防止海水暴沸。(4)原理将海水加热，海水中的水分受热变成气态(其余成分因沸点较高，不易汽化，留在烧瓶中)，经过冷凝管后又冷凝成液态水。经过蒸馏冷凝得到的液态水即为淡水。【归纳总结】海水淡化的方法和原理方法原理蒸馏法将海水加热至

2、沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法在外加直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水【例题讲解】1.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()【答案】A2.离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是（ ）A经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B水中的 、Cl通过阴离子树脂后被除去C通过净化处理后，水的导电性降低D阴离子树脂填充段存在反应H+OHH2O【变式训练】1.若将海水淡化作饮用水使

3、用，下列方法在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B利用太阳能使海水蒸馏淡化C将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子【答案】A2.下列不能作为海水淡化方法的是()A蒸馏法 B电渗析法 C离子交换法 D过滤法【答案】D知识点二 海水中提取钠、镁1以海水中NaCl为原料的相关化工产品主要流程：有关反应的化学方程式：2NaCl(熔融)2NaCl24NaTiCl4(熔融)=4NaClTi2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO22海水中镁的提取主要流程：有关反应的化

4、学方程式：MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)2MgOH2OMg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)MgCl2【例题讲解】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【答案】B2.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料的产品(物质)是()烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A BC D【答案】A3.从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸

5、；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是_(填字母)。(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：_。(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为_。(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？_。(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_。【答案】(1)BCDA(或CBDA)(2)CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)经济效益(5)海边【变式训练】

6、1.海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是()A.试剂1可以选用石灰乳B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2BrCl2=2ClBr2C.工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO【答案】C2.海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表的第_周期。(2)工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要的化工产品。反应的化学方程式为食盐H2ONaOHH2Cl2(未配平)，该反应中食盐的化

7、学式是_。利用电解所得的气体制36.5%的浓盐酸1000 t，最少需消耗食盐_t。(可能用到的相对原子质量：H 1O 16Na 23Cl 35.5)(3)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的废气并回收二氧化硫的方法。该方法的流程如下：请写出反应、的化学方程式：_、_。【答案】(1)三 (2)NaCl；585 (3)NaOHSO2=NaHSO3；NaHSO3HCl=NaClH2OSO2知识点三 海水提溴、碘1海水中溴的提取（1）主要流程：（2）有关反应的化学方程式：Cl22NaBr=2NaClBr2Br2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr

8、2【注意事项】（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。反应的化学方程式为：2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl ；（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，反应的化学方程式为：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：2HBr+ Cl2 = 2HCl+ Br2（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。2海带中碘的提取（1）主要流程：（2）有关反应的离子方

9、程式：Cl22I=I22Cl或H2O22I2H=I22H2O【例题讲解】1.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是()A取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成B取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素C取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素D取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素【答案】D2.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：(1)请列举海水淡化的一种方法_。(2)步骤 中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目

10、的是_。(3)步骤 用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的离子方程式为_，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的问题是_。【答案】(1)蒸馏法(或电渗析法、离子交换法)(2)富集Br2，提高Br2的浓度(3)SO22H2OBr2=4H2BrSO强酸和溴对设备的腐蚀【变式训练】1.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化C.从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备MgD.海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质【答案】C2.从海带中提取碘的实验过程

11、中，涉及到下列操作，其中正确的是()【答案】D3.海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：(1)步骤中灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_。(2)步骤的实验操作名称是_；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。(3)步骤反应的离子方程式是_。(4)步骤中，某同学选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_。【答案】(1)坩埚、坩埚钳、泥三角、酒精灯(2)过滤；蒸馏(3)2IH2O22H=I22H2O(4)苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在

12、水中大(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)【巩固提升】1.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：物质氧化镁氯化镁熔点/2 852714沸点/3 6001 412请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是()A.海水Mg(OH)2MgB.海水MgCl2溶液MgCl2晶体MgC.海水Mg(OH)2MgOMgD.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg【答案】D2.海水提镁的主要流程如下：下列说法正确的是()试剂M是盐酸流程中的反应全部都是非氧化还原反应操作b只是过滤用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2电解熔

13、融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量A. B.C. D.【答案】D 3.海水提溴过程中将Br氧化成Br2，可向其中加入氧化剂，合适的是()A.酸性KMnO4溶液 B.氯水C.FeCl3溶液 D.碘水【答案】B4.某同学设计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. B.C. D.【答案】C5.从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是()A.加入适量的Na2CO3溶液B.通入溴蒸气C.加入适量的NaOH溶液 D.加入适量的NaBr溶液 【答案】

14、D6.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下的几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是()A.取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成B.取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素C.取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素D.取适量滤液，加入酸化的H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素【答案】D7.从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液B.步骤的离子反应：2BrCl2=2ClBr2C.工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD.步骤包含萃

15、取、分液和蒸馏【答案】C8.海水中可以提取镁，其方法是首先使海水中的Mg2转化为Mg(OH)2沉淀。从化学知识的角度和经济效益的角度考虑，可在海水中加入的物质是()A.NaOH B.KOH C.CaO D.Na2O【答案】C9.从海水中提取金属镁的生产步骤有：浓缩结晶加熟石灰加盐酸过滤熔融电解，正确的操作顺序是()A. B.C. D.【答案】C10.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()A3:4 B4:3 C3:8 D8:3【答案】A

16、11.有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75 g沉淀。这种铁的氧化物的化学式是 ()AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFeO和Fe2O3【答案】B12.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)。下列有关说法正确的是()A大量的氮、磷废水排入海洋，会使海平面上升B工段中结晶出的MgCl26H2O可电解制得金属镁C在工段中溴元素均能被氧化，而在中溴元素被还原D工段中除去粗盐中的SO、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【答案】C13.工业上海

17、水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：(1)该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备？_(填“能”或“不能”)，原因是_。(2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_。(3)写出反应的离子方程式。【答案】(1)不能若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀，使产品不纯(2)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重(3)Cl22Br=Br22Cl；Ca2SO=CaSO4；Mg22OH=Mg(OH)2。14.海水中溴

18、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_，步骤反应的化学方程式是_。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_。A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O(3)步骤中氧化剂是_，若反应中生成2 mol HBr，则消耗_mol SO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。【答案】(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO215.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水

19、提镁的主要步骤如下：某化学兴趣小组对 “海水提镁过程中如何实现对镁离子的富集和分离”进行了探究，学生就这个课题提出了以下问题：(1)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？该化学兴趣小组通过资料搜索、理论分析，得知海水提镁的过程中镁离子的富集方法：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。你认为其原因是_。(2)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？a.为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂是_(填化学式)。b.加入的足量试剂是_(填化学式)。(3)试从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下适宜的冶炼镁的方法是_。A.Mg(OH)2MgO MgB.Mg(OH)2MgO MgC.Mg(OH)2MgCl2MgD.Mg(OH)2MgCl2Mg【答案】(1)晒盐后的苦卤水中镁离子富集浓度高，成本低(2)a.Ca(OH)2或CaOb.HCl(3)C