第四章第一节第2课时海水资源的开发利用.doc

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1、,第2课时海水资源的开发利用1.了解海水淡化的方法及其意义。2.了解海水的主要组成元素。3.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4.以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。知识点一海水水资源的利用学生用书P68阅读教材P90，思考并填空。1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海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。3海水的蒸馏(1)原理(2)注意事项烧瓶需垫石棉网加热。烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出

2、。温度计水银球位置应在蒸馏烧瓶支管口处。海水水资源的利用1下列属于化学变化过程的是()A萃取B分液C蒸馏 D氧化答案：D2若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中盐分沉淀而淡化B利用太阳能使海水蒸馏淡化C将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水D将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子解析：选A。明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。3写出下列仪器的名称：答案：蒸馏烧瓶温度计冷凝器酒精灯牛角管锥形瓶知识点二海水化学资源的开发利用学生用书P69阅读教材P90P92，思考并填空。1海水制盐海水粗盐精盐。2海带中提碘(1)海带中

3、含有碘元素的检测主要流程主要的化学原理：2H2IH2O2=I22H2O。(2)海带中提碘：海带晒干、灼烧浸泡过滤氧化提纯碘单质。3海水提溴主要方法：空气吹出法。主要流程：4海水中提镁主要流程CaCO3CaOCa(OH)2苦卤Mg(OH)2MgCl2(aq)MgCl26H2OMgCl2MgCl2。海水提碘、溴、镁的主要流程1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()ABC D解析：选C。设计原理是使海带中的I变成碘单质，再用萃取分液的方法分离。反应原理：2H2IH2O2=I

4、22H2O。2已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 、604 ，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg解析：选D。工业生产除理论上可行外，还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A方法使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行；B方法中得不到MgCl2溶液；C方法中电解MgO时，由于MgO的熔点很高，耗能大，所以经济

5、效益差。3从淡化的海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()AX试剂可用饱和Na2SO3溶液B步骤的离子方程式：2BrCl2=2ClBr2C工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD步骤包含萃取、分液和蒸馏解析：选C。X试剂具有还原性，能把Br2还原为Br，X试剂可用饱和Na2SO3溶液，A正确；Cl2的氧化性比Br2的强，能把Br从溶液中置换出来，B正确；未指明Cl2所处的状态，故无法确定Cl2的体积，C错误；从浓溴水中提取Br2需要萃取、分液、蒸馏操作，D正确。海水资源的综合利用4从海水中可提取多种化工原料，如图是工业上对海水的几项综合利用的示意图。试回答下列问

6、题：(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：_。(2)以上海水的综合利用过程中，哪一项操作肯定会引起氧化还原反应的发生？_。(3)电解无水MgCl2可制取镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰可制得漂白粉，制取漂白粉的化学方程式为_。(4)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_。解析：(1)贝壳的主要成分为CaCO3，对其高温煅烧制得CaO，CaO加水即可制得Ca(OH)2；(2)电解饱和食盐水和MgCl2(熔融)属于氧化还原反应；(3)制漂白粉的反应为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；(4)在工业生产中主要考虑经济效益问题。该化工厂需用大量海水作原料

7、，故厂址应选在海边。答案：(1)CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2(2)电解(3)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(4)海边5海水约占地球总储水量的97%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。(1)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。也可以电解熔融氯化钠制得钠和氯气，该反应方程式为_。(2)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二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下：试写出反应的化学方程式：_。_。_。解析：(1)电解熔融NaCl的化学方程式为2

8、NaCl(熔融)2NaCl2。(2)该流程较清晰地展示了氯碱工业产品及NaCl循环治理含SO2的废气并回收SO2的原理，根据要求写出化学方程式即可。答案：(1)2NaCl(熔融)2NaCl2(2)NaOHSO2=NaHSO3H2Cl22HClNaHSO3HCl=NaClSO2H2O 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.海水提溴的反应原理及工艺流程(1)反应原理：Cl22Br=Br22Cl；(2)工艺流程：海水Br2。溴蒸气HBrBr2液溴。4.海水提镁工艺流程课后达标检测学生用书P122(独立成册)基础巩固1中国食盐产量居世界首位

9、。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，这与“海水晒盐”的原理是相似的。2下列属于海水化学资源利用的是()A海水淡化 B海水冷却循环C海水提溴 D海水发电解析：选C。海水淡化、冷却循环、发电均是水资源的利用，海水提溴、碘、镁、钠等均是化学资源的利用。3从海水中可获得的在常温下为液体的单质是()AMg BKCBr2 DI2解析：选C。溴单质常温下呈液态，Mg、K、I2常温下呈固态。4下列各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()A氯、溴、碘 B钠、镁、铝C烧碱、氢

10、气 D食盐、淡水解析：选D。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中，需要电解饱和食盐水获取。5从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是()解析：选D。A项，应在坩埚中灼烧；B项，应用玻璃棒引流；C项，碘的苯溶液在上层，应从上口倒出。6下列反应能说明氯气、溴和碘的氧化性顺序的是()氯气通入溴化钠溶液中 溴水加入氟化钠溶液中溴水加入碘化钠溶液中 碘水加入溴化钠溶液中A和 B和C和 D和解析：选B。中Cl22Br=2ClBr2，说明氧化性：Cl2Br2；中Br22I=2BrI2，说明氧

11、化性：Br2I2。7向盛有碘化钾溶液的试管中加入少量氯水和CCl4后，充分振荡，可观察到液体分层，其中()A上层紫色，下层无色B上层接近无色，下层紫色C上层接近无色，下层棕黄色D上层黄绿色，下层紫色解析：选B。氯水能将碘离子氧化生成单质碘，因四氯化碳难溶于水且比水的密度大，故萃取碘后上层接近无色，下层呈紫色。8镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂可以选用_，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应_。(2)加入试剂后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_。(3)试剂选用_，写出反应的离

12、子方程式：_。(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为_。解析：(1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的 MgSO4转化为Mg(OH)2；为使MgSO4完全转化为 Mg(OH)2，应加入过量石灰乳。(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2，通过过滤将Mg(OH)2分离出来。(3)用盐酸溶解Mg(OH)2，反应的离子方程式为Mg(OH)22H=Mg22H2O。(4)工业上电解熔融MgCl2来制取Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)MgCl2。答案：(1)石灰乳过量(2)过滤(3)盐酸Mg(OH)22H=Mg22H2O(4)MgCl2(熔融)MgCl29下列是饱和

13、食盐水的广泛应用示意图：请写出制备下列物质的化学方程式：(1)氯碱工业：_；(2)制钠和氯气：_；(3)制盐酸：_；(4)制漂白剂：_；(5)制纯碱：_，_。答案：(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)2NaCl(熔融)2NaCl2(3)H2Cl22HCl(4)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(5)NaClCO2H2ONH3=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O10海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：_、_。(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到产品有H2、_或H2、_。(3)步骤中已获

14、得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为_。(4)步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_。解析：本题包含海水淡化、海水提溴等知识。其中海水提溴涉及到的反应为第一步：Cl22Br=2ClBr2；第二步：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；第三步：Cl22HBr=2HClBr2。(1)海水淡化的方法有：蒸馏法、离子交换法、电渗析法等。(2)根据2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2以及Cl22NaOH=NaClNaClOH2O可得到答案。(3)根据框图可知先前得到的溴浓度较低，这样做是使溴富

15、集。(4)由Br2SO22H2O=4HSO2Br，可知反应产生大量的酸，会腐蚀设备。答案：(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法等(任意两种即可)(2)Cl2、NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)Br2SO22H2O=4HSO2Br强酸对设备的严重腐蚀能力提升11NaCl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(或物质)是()烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A BC D解析：选A。2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，H2Cl22HCl，HCl溶于水为盐酸，2NaCl(熔融)2NaCl2，NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO

16、3Na2CO3(纯碱)CO2H2O，故利用NaCl可以制NaOH(烧碱)、Na2CO3(纯碱)、Na、Cl2、盐酸。12某课外小组将灼烧海带的灰浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧海带灰中含有碘元素的是()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，证明含有碘元素解析：选D。海带灰中碘元素以I形式存在，应先加入氧化剂将其氧化为I2，再加入淀粉溶液检验。13现实生活中所需的镁的重要来源之一为海

17、水中含有的氯化镁。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；将所得的产物熔融后电解。下列关于提取镁的说法不正确的是()A此法的优点之一是原料来源丰富B进行、步操作的目的是制取无水氯化镁C第步电解时会产生氯气D以上提取镁的步骤中涉及的反应有分解反应、复分解反应和置换反应解析：选D。此法的基本原料是海边的贝壳和海水，原料来源丰富，A项对。按照题干给出的步骤可知B项对。第步的反应原理为MgCl2MgCl2，C项对。提取镁的过程中没有发生置换反应，D项错。14海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气

18、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_。ANaOH BFeCl2CNa2SO3 DH2O(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_。解析：(1)(2)由流程图和反应原理可写出离子方程式和化学方程式分别为2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4；从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2、SO具有强还原性也能吸收Br2。(3)步骤中发生的反

19、应为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，消耗1 mol SO2。(4)经过上述过程中的反应知氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2SO2。答案：(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO215海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，且所含碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：(1)指出制取碘的过程中有关的实验操作名称：_，_。(2)提取碘的过程中可供选择的有机试剂是_(填序号)。A甲苯、酒精 B四氯化碳、苯C汽油、乙酸

20、 D汽油、甘油(3)现需做使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘的实验，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、药品，尚缺少的玻璃仪器是_、_。(4)要从含碘的苯溶液中提取碘和回收苯，还需要经过蒸馏。进行蒸馏操作时，需使用水浴加热，目的是_，最后晶态碘在_里聚集。解析：(1)操作是过滤，操作是萃取和分液。(2)由于酒精、乙酸和甘油都易溶于水，不能用作提取碘的萃取剂。(3)为使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘，需经过溶解、过滤、氧化、萃取和分液这几个步骤。在过滤时缺少普通漏斗，在进行萃取和分液时缺少分液漏斗。(4)苯的沸点为80.1 。使用水浴加热的目的是使蒸馏烧瓶均匀受热、便于控制温度(水浴加热时的温度不会超过100 )。最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集。答案：(1)过滤萃取和分液(2)B(3)普通漏斗分液漏斗(4)使蒸馏烧瓶均匀受热、便于控制温度蒸馏烧瓶