2023学年高中化学期末大串讲专题13海水资源的开发利用(知识讲解)(含解析).docx

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1、专题 13 海水资源的开发利用学问网络重难突破一、海水淡化1、海水淡化的主要方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。2、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 中参加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。典例 1 以下是四位同学对于海水淡化供居民用水所供给的方法，其中原理上完全不行行的是()【答案】A【解析】海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，明矾的主要成分是K

2、Al(SO ) 12H O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。4 22典例 2 以下各组物质，不需要经过化学变化就能够从海水中获得的是()A. 氯、溴、碘C烧碱、氢气【答案】DB. 钠、镁、铝D食盐、淡水【解析】海水经过蒸发可得到食盐和淡水。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需失去或得到电子才能实现。C 中，需要电解饱和食盐水猎取。【总结提升】 海水淡化的方法和原理方法 蒸馏法电渗析法离子交换法原理将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水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，使水中的一局

3、部别子转移到另一局部水中而到达除盐的目的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，得到去离子水二、海水中提取 Mg海水提镁的生产流程可表示为海水提取镁的最根本方法是往海水中加碱，得到_氢氧化镁沉淀，将沉淀分别出来后再参加盐酸把它变成氯化镁；之后，经过结晶、过滤、枯燥、电解，就可得到金属镁。典例 3 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。试答复以下问题：(1) 粗盐中含有Ca2、Mg2、SO2等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl 溶液；C.NaOH 溶液；42D.Na CO 溶液。则参加试剂的挨次是(填字母)。23(2) 写出用海滩上的贝

4、壳制Ca(OH)2的化学方程式：。(3) 电解无水MgCl2可制取镁和Cl ，其中副产品Cl22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) ，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？2。(5) 从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在。【答案】(1)BCDA(或 CBDA)锻烧(2)CaCO =CaOCO ，32CaOH O=Ca(OH)22(3) 2Cl 2Ca(OH) =CaClCa(ClO) 2H O22222(4) 经济效益 (5)海边【解析】化工生产是综合利用化学学问解决实际问题的过程，在此过程中，除运用到我们所学的化学学问

5、外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。(1) 该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2、Mg2、SO2时，不能带入的杂质离子。所以，解此题4的关键是把握好参加离子的挨次：Ba2必需在CO2之前参加；CO2、OH必需在H之前参加，所以B、C33不分先后，而D、A 本身既分先后，A 又必需放在B、C 之后才能满足条件。(2) 由贝壳Ca(OH) 的反响为CaCO CaOCa(OH) 。232(3) 漂白粉的主要成分为CaCl2和 Ca(ClO) ，可将Cl22通入石灰制得。(4) 海滩上的物质为海水综合利用制造了便利条件，不用运输，就地取材，从经济效益角度考虑是有利的。(5) 由此可

6、见，应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。三、海水中制取溴、碘1、海水提溴主要方法：空气吹出法。海水提溴四个过程2、海带中提碘(1) 海带中含有碘元素的检测(2) 海带中提碘流程海带晒干、灼烧浸泡过滤氧化提纯碘单质主要的化学原理：2H2IH O =I2H O 或Cl 2KI=2KClI 。2 22222典例 4 工业上海水资源合理开发利用的局部工艺流程如下图：(1) 该工艺流程中先后制得Br 、CaSO 和 Mg(OH) ，能否按Br 、Mg(OH) 、CaSO 的挨次制备？(填242224“能”或“不能”)，缘由是。(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

7、述工艺中却不用四氯化碳，缘由是。(3) 写出反响的离子方程式。【答案】(1)不能 假设先沉淀Mg(OH) ，则沉淀中会夹杂有CaSO 和Ca(OH) 沉淀，使产品不纯242(2)四氯化碳萃取法工艺简单、设备投资大、经济效益低、环境污染严峻(3)Cl 2Br=Br2Cl；22Ca2SO2=CaSO；44Mg22OH=Mg(OH)。2【解析】(1)CaSO4和Mg(OH)2制备挨次与参加的试剂挨次有关，要求每次参加试剂后只能得到一种物质，如果先沉淀Mg(OH) ，则沉淀中会夹杂有CaSO 和 Ca(OH)沉淀，产品不纯。242(2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境

8、污染问题上，都超过水。典例 5 海水中溴元素以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)步骤反响的离子方程式是， 步骤反响的化学方程式是。(2)从理论上考虑，以下物质也能吸取Br 的是。2A. NaOH B.FeClC.Na SOD.H O2232(3) 步骤中氧化剂是，假设反响中生成 2 mol HBr，则消耗mol SO 。2(4) 依据上述反响推断SO 、Cl 、Br 三种物质氧化性由强到弱的挨次是。222【答案】(1)2BrCl =Br2ClSO Br 2H O=HSO 2HBr2222224(2)ABC (3)Br1 (4)Cl Br SO2222【解析】(

9、1)读懂流程图，可以写出 2BrCl =Br2Cl，SO Br 2H O=2HBrH SO 。(2)只从理论上2222224考虑，NaOH 具有强碱性，能吸取Br ，Fe2、SO2具有复原性也能吸取Br ，但Br 在水中的溶解度较小，不2322能充分吸取。(3)Br SO 2H O=HSO 2HBr，该反响中氧化剂为Br ，复原剂为SO ，反响中每生成2 mol2222422HBr，则消耗 1 mol SO 。(4)最终再向含HBr 的溶液中通入适量Cl ，蒸馏得到Br 。经过上述反响过程知氧222化性由强到弱的挨次为Cl Br SO 。222课后练习：1、海水是一个巨大的化学资源库，以下有关

10、海水综合利用的说法正确的选项是() 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MgCl ，电解熔融MgCl 可制备Mg22D. 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】C【解析】A 中，潮汐发电是将潮汐能转化为电能；B 中，海水蒸发制海盐过程中只有物理变化；D 中，海水中溴元素以溴离子(Br)形式存在，要得到单质溴必需发生化学变化才能实现。3、海洋约占地球外表积的 71%，对其进展开发利用的局部流程如下图。以下说法错误的选项是()A. 试剂 1 可以选用石灰乳B. 从苦卤中提取Br 的反响的离子方程式为 2BrCl =

11、2ClBr222C. 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SO24【答案】C【解析】煅烧贝壳得到 CaO，将 CaO 溶于水得到石灰乳，石灰乳和镁离子反响生成氢氧化镁沉淀，试剂1 廉价且原料来源广泛，A 正确；氯气能将溴离子氧化为溴单质，从苦卤中提取Br 的反响的离子方程式为2Br2Cl =2ClBr ，然后承受萃取的方法从溶液中猎取溴，B 正确；氧化镁熔点很高，氯化镁熔点较氧化22镁低，电解氧化镁冶炼镁增加本钱，所以工业上承受电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，C 错误；氯化钡和硫酸根离子反响生成难溶性的硫酸钡，且氯离子不是杂质离子，D 正确。3、海水提镁

12、的主要流程如下：以下说法正确的选项是()试剂M 是盐酸 流程中的反响全部都是非氧化复原反响 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)电解熔融MgCl 比电解熔融的MgO 制金属镁更节约能量22A. C.【答案】DB. D.【解析】电解无水氯化镁的反响属于氧化复原反响，因此是错误的。操作b 应是结晶、过滤、枯燥， 因此是错误的。所以答案选D。4、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图：(1) 请列举海水淡化的一种方法。(2) 步骤 中已获得Br ，步骤中又将Br复原为Br，其目的是。22(3) 步骤 用SO2水溶液吸取Br ，吸取率可达 95%，该反响的离子方程式为，2由此反响可知，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Br ，提高Br 的浓度22(3) SO 2H OBr =4H2BrSO2强酸和溴对设备的腐蚀2224【解析】步骤 中Br2的浓度很小，屡次用SO2反复吸取，最终用Cl2处理，则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性，可以氧化SO 生成 H SO ，因此要留意强酸和溴对设备的腐蚀问题。224