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第2课时海水资源的开发利用1．了解海水资源及其利用。2．了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馏。3．掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐，海水提镁、提溴、提碘。4．了解海水综合利用的重要方向。知识点一海水中提碘1．海水淡化海水淡化的方法主要有蒸馏法、法、法等等。电渗析离子交换主要仪器：A：圆底烧瓶，B：冷凝管，C：锥形瓶。冷凝水的流向：a口进，b口出。A中要放入碎瓷片防止暴沸。2．直接利用海水进行循环冷却多样性常量元素(99%)：除H、O外，含有________________、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素；微量元素(1%)：共计80多种分散性虽然海水中元素种类很多，总储量，但许多元素的富集程度Cl、Na、K、Mg很大很低[微练习]1．辨析下列说法的正误：(1)用蒸馏法进行海水淡化是物理变化。()(2)海水的蒸馏必须需要温度计。()(3)太阳能是传统能源，潮汐能是新型能源。()(4)海水中含有溴元素，不需要经过化学反应即能得到溴单质。()(5)可用过滤法使海水淡化。()(6)从海水中获得NaCl不需要化学方法。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√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．海水发电答案：C[微知识点]1．海带中提碘(1)主要流程：海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质(2)主要反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I22．海带中含有碘元素的检验(1)实验步骤。(2)主要反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O[典例剖析][典例1]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(考查每一个操作时，假设其他操作均正确)()[解析]A项灼烧海带应使用坩埚，不能用烧杯；B项过滤应用玻璃棒引流；C项苯比水的密度小在上层，应先把水层从分液漏斗下口放出，再把苯层从分液漏斗上口倒出。[答案]D(1)海水中的碘的浓度很低，碘一般从海带或一些海藻植物中提取。(2)由于I2易升华，从碘的有机溶剂溶液中提取时应采用水浴加热，可避免高温下I2的升华。[题组训练]题组碘的提取海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如图：(1)指出制取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③________，②的离子方程式：____________________。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是__________________________。a．甲苯、酒精b．四氯化碳、苯c．汽油、乙酸d．汽油、甘油(3)为使海藻灰中I－转化为碘的有机溶液，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。尚缺少的仪器是________。(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还需要经过蒸馏，指出如图蒸馏装置中的错误之处_________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是_________________________，最后晶态碘在____________中。解析：(1)为了从悬浊液中分离I－，应用过滤；从I2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。(2)a中酒精，c中乙酸，d中甘油，都是易溶于水的物质，不能用于萃取碘。(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗。(4)蒸馏装置图中的三点错误：①烧杯下面没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒。(5)根据(2)中B选项的两种萃取剂的沸点较低，用水浴加热即可使之沸腾，同时避免了I2的升华。最后使I2残留在烧瓶中。答案：(1)过滤萃取2I－＋Cl2===I2＋2Cl－(2)b(3)分液漏斗(4)①烧杯下面没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒(5)萃取剂沸点较低，I2易升华烧瓶知识点二溴的提取及氯碱工业1．海水提溴(1)生产流程图（2）主要过程2．食盐在工业生产中的应用(1)氯碱工业：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)制钠和氯气：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑。(3)制盐酸：H2＋Cl2=====点燃2HCl。(4)制漂白粉：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(5)制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。[微练习]从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，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：D[微知识点]海水提取溴过程中溴单质的吸收方法(1)SO2吸收法：利用SO2与溴单质发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，再用Cl2氧化HBr。(2)碳酸钠溶液吸收法：利用碳酸钠溶液与溴单质发生反应：3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，再用稀硫酸酸化所得溶液，发生下列反应得到溴单质：5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O。[典例剖析][典例2]从淡化海水中提取溴的流程如下：淡化海水―――→通入Cl2I低浓度Br2――――――――→通入空气吹出Br2用X吸收Ⅱ含Br－等的溶液――――→通入Cl2ⅢBr2的浓溶液――→Ⅳ液溴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Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，需要消耗标准状况下Cl2为44.8LD．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏[解析]A项，X试剂应选用还原性物质，可用Na2SO3饱和溶液；B项步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；C项工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl2大于44.8L，因为反应过程中有损耗，所以C错误；D项步骤Ⅳ是将Br2的浓溶液中的溴提取出来，因此过程包含萃取、分液和蒸馏。[答案]C解答海水化学资源的开发利用类题的方法对于海水中提溴、碘等题目的解答，一是要结合氧化还原反应原理来分析相应的变化。二是对氯、溴、碘及其化合物的性质要熟悉，分析工艺流程图或实验步骤时需注意前后物质的变化，并结合化学实验基本操作等知识综合比较分析，得出正确结论。[题组训练]题组一溴的提取1．从海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以发现溴水褪色。则下列有关叙述中不正确的是()A．SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性B．SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性C．从海水中提取单质溴的过程中溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应D．SO2是形成酸雨的原因之一解析：SO2通入溴水中发生如下反应：SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，该反应中SO2做还原剂，不显示漂白性，A项错误；B项正确。Br－――――→Cl2氧化反应Br2――――→SO2还原反应Br－――――→Cl2氧化反应Br2，C项正确；SO2和NOx均可导致酸雨的形成，D项正确。答案：A2．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①反应的离子方程式是_______________________________________。(2)步骤③反应的化学方程式是________________________________________。从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是________。a．NaOHb．FeCl2c．Na2SO3d．H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：读懂流程图，结合学过的重点化学方程式，可以写出(1)(2)：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO2－3具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。(3)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBrabc(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低题组二氯碱工业3．我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：(1)根据图甲，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：________、________。(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1℃时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为________；将盐卤加热到t2℃以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是________。(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图：“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称是________。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为______________。操作②的名称是________。该方法的优点为。(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液乙：电解熔融的氯化镁其中同学________(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100g卤水可制备镁________g。解析：(1)从甲图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g。由此可见，含量最多的是NaCl、MgCl2。(2)在t1℃时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交；t2℃以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时首先析出的是MgSO4。(3)分离固体与液体的混合物应用过滤的方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出，则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。(4)制备金属镁应该电解熔融的MgCl2，如果电解氯化镁溶液则得到的不是镁，而是得到氢气、氯气和氢氧化镁；根据卤水中镁元素守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100g×142.51000×2495＋100g×60.01000×24120＝3.6g＋1.2g＝4.8g。答案：(1)NaClMgCl2(2)相等MgSO4(3)过滤Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O蒸发、结晶就地取材，节约资源，降低成本(4)乙4.8与海水资源利用相关的化工工艺流程类题的解题方法1．抓首尾，看中间：从原料到产品为一条龙的生产工序试题，其关键点是认真分析对比原材料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原材料中所含杂质的基本原理和所用工艺。2．用交叉，看分流：有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。3．明目的，读流程：化工工艺流程综合题目一般是关于