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第2课 海水资源的开发利用 目标定位 1.了解海水资源，能认识海水综合利用的发展方向。 2.了解海水淡化的方法，能用蒸馏的方法由海水制取蒸馏水。3.掌握海水化学资源的开发利用，会利用海水制盐、提镁、提溴、提碘。,1初中化学中的海水综合利用 (1)海水淡化的方法有蒸馏法、 、 。 (3)海水晒盐的过程：海水 粗盐和母液。,结晶法,膜分离法,蒸发池,结晶池,2海水中的盐 (1)海洋中含盐3%，主要为 ，此外，还有 、 等盐类，所以海水 ，不能直接饮用。 (2)粗盐的提纯：溶解、 、蒸发、结晶。 3物质分离提纯的方法 (1)方法有蒸馏、过滤、结晶、萃取、分液等。 (2)蒸馏实验中，除酒精灯、锥形瓶外，还需用的玻璃仪器有： 、 、 等；分液实验中用到的玻璃仪器有： 、 。,NaCl,MgCl2,MgSO4,又咸又苦,过滤,蒸馏烧瓶,冷凝管,温度计,分液漏斗,烧杯,【解析】 海水中提取镁的方法为在海水中加入碱得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后加入盐酸使之变为MgCl2，之后经结晶、过滤、干燥、电解就可得到金属镁。在此过程中不涉及Mg(OH)2的受热分解。 【答案】 C,5如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。 (1)图中有两处明显的错误是： _； _。 (2)A仪器的名称是_， B仪器的名称是_。 (3)实验时A中除加入少量自来水外，还需要加入少量的_，其作用是_。,【解析】 制取蒸馏水不需要温度计；冷却水的方向应该和出气的方向相反，冷却水进出口方向标反了。蒸馏时还要加入少量的碎瓷片，防止液体暴沸。 【答案】 (1)制取蒸馏水不需要温度计 冷却水进口、出口方向标反了 (2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片) 防止液体暴沸,知识点一 海水水资源的利用 1海水的淡化 (1)海水淡化的主要方法：蒸馏法、 、 。 (2)海水的蒸馏 主要仪器：A： B： C： 冷凝水的流向： 口进， 口出,电渗析法,离子交换法,圆底烧瓶,冷凝器,锥形瓶,a,b,2直接利用 海水进行 。据统计，城市用水约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。因此直接利用海水进行循环冷却是解决水资源短缺的重要途径。,循环冷却,对应练习 1下列说法正确的是( ) A海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约 B海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法 C海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本最低 D以上说法都正确 【解析】 地球表面咸水多，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，A错误；海水淡化中蒸馏法的成本较高，C错误。 【答案】 B,2水资源非常重要，联合国规定2003年为国际淡水年，下列说法正确的是( ) A蒸馏法是海水淡化的惟一方法 B淡水的密度小于海水 C融化的雪水中矿物质含量比深井中的多 D在大海边异常口渴的时候可以喝海水 【解析】 海水淡化的方法很多，除蒸馏法外还有电渗析法、离子交换法等，A错误；海水中矿物质多，密度大，B正确；深井中的水不断与矿物质接触，溶解有许多矿物质，C错误；海水中盐的浓度很高，不能饮用，D错误。 【答案】 B,知识点二 海水化学资源的开发利用 1海水中的元素,Cl、Na、K、Mg、Ca、,S、C、F、B、Br、Sr,80,3其他物质和能量： (1)从海水中提取镁；提取核能开发中的重要原料 ；开发海洋药物等。 (2) 、波浪能等是有待开发的新型能源。,铀和重水,潮汐能,对应练习 3从海水中可获得的在常温下为液体的单质是( ) AMg BK CBr2 DI2 【解析】 以上四种单质在常温下呈液态的只有溴。 【答案】 C,4NaCl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 B C D 【答案】 A,5下列各组元素中既包括海水中的常量元素，又包括海水中的微量元素的是( ) ACl、Na、C、F BS、Ca、U、I CB、F、H、Sr DCl、Na、O 【解析】 海水中的H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr称为常量元素，其他称为微量元素。A、C、D三组全部为常量元素，故选B。 【答案】 B,(1)灼烧海带时应在什么容器中进行？还需什么仪器？ 答：灼烧海带应在坩埚中进行，还需要泥三角、三脚架、酒精灯及坩埚钳等。 (2)在海带提取碘的过程中，涉及的分离物质的方法有哪些？ 答：从海带灰中得到水溶液利用过滤，从碘水中得到碘的有机溶液利用萃取分液，从碘的有机溶液中得到碘利用蒸馏，蒸馏后碘留在烧瓶中。 (3)海带中含有碘，海带能使淀粉溶液变蓝吗？ 答：不能，单质碘能使淀粉溶液变蓝，而海带中含有的碘元素是碘离子。,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( ) 【解析】 灼烧海带应用坩埚，A选项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B选项错误；苯的密度比水的小，萃取了I2的苯层在上层，应从分液漏斗上口倒出，C选项错误。 【答案】 D,(1)为什么不能将最初得到的含溴的海水直接蒸馏获取液溴？ 答：因为此时溶液中溴的浓度太小，若直接蒸馏，处理量大，成本高，不划算。 (2)用SO2吸收溴蒸气，体现了溴的什么性质？ (3)吹出法提溴，利用了溴的什么性质？ 答：利用空气吹出法从海水中提溴，主要是利用Br2沸点低、易挥发、能被热空气和H2O(g)以溴蒸气形式吹入吸收塔。,2从海水中提取的溴占世界溴年产量的 左右。已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以发现溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是( ) ASO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性 BSO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性 C从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取 DSO2是形成酸雨的唯一原因,【解析】 SO2通入溴水中发生如下反应：SO22H2OBr2 H2SO42HBr，该反应中SO2作还原剂，不显示漂白性；乙醇与水互溶，因此不能用乙醇萃取溴水中的Br2；SO2和NOx均可导致酸雨的形成。 【答案】 B,探究点三 海水提镁 1海水提镁的生产流程可表示为,2海水提取镁的最基本方法是往海水中加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成MgCl2；之后，经过结晶、过滤、干燥、电解，就可得到金属镁。,(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？ 答：贝壳的作用是作为制备碱的基础原料，其主要成分发生的化学变化为CaCO3 CaOCO2。,(2)从海水中的Mg2到金属镁，经历了哪些化学变化？ 答：MgCl2Ca(OH)2 Mg(OH)2CaCl2 Mg(OH)22HCl MgCl22H2O MgCl2(熔融) MgCl2 (3)在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？,答：提高经济效益的措施，一是在主要原料地(靠海处)建厂；二是同时建造盐酸厂，充分利用电解氯化镁的副产物氯气。这给我们的启示是，设计工业生产要从整体出发，对各个生产要素和环境保护进行综合设计，既要提高综合经济效益，又要保护环境。,3下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：,【答案】 D,【例1】 海带是海洋中的一种褐藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下： 取3 g左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷却； 将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸23 min，使可溶物质溶解，过滤；,向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL H2O2溶液，观察现象； 取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象； 向剩余的滤液中加入1 mL CCl4，振荡静置，观察现象； 向加有CCl4的溶液中加入NaOH溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放入指定的容器中。,请回答下列问题： (1)海带中碘元素是_(填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”)，步骤中除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因是_； (2)可说明海带中含有碘的现象有 _ ； (3)操作叫做_。操作的目的是_。,【解析】 海带中碘元素是以I形式存在；为防止碘元素的损失，除去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗；实验中步中加入淀粉溶液后变蓝；步中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。操作是萃取碘水中的碘，操作是为了回收CCl4。 【答案】 (1)碘离子 防止碘元素的损失 (2)步中加入淀粉溶液后变蓝；步中下层液体呈紫红色 (3)萃取 回收CCl4,【知能提升】 碘元素的检验方法 (1)淀粉遇单质碘变蓝，若是碘离子，通常先加入氯水氧化，再加入淀粉。 (2)碘水呈褐色，通常加入有机溶剂四氯化碳或苯后有机层呈紫色。 (3)加入硝酸酸化的硝酸银溶液后产生淡黄色沉淀，则原溶液中含碘离子。,【变式训练】 1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】 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。 【答案】 D,(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 BFeCl2 CNa2SO3 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_。,【答案】 (1)2BrCl2 Br22Cl SO2Br22H2O H2SO42HBr (2)A、B、C (3)Br2 1 (4)Cl2Br2SO2,【知能提升】 海水提溴原理的理解误区 误认为流程经过步骤即得到了溴的单质，再加入有机溶剂萃取分液即可。忽视了实际情况：苦卤中溴的浓度太小，若直接萃取分液或蒸馏，处理量大，成本高，不经济，所以再经过“空气吹出”“二氧化硫吸收”“再氧化”目的是为了增大溴的浓度。,2除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气，应该采用的方法是( ) A加入适量的KI溶液 B通入溴蒸气 C加氢氧化钠溶液 D加入适量的溴化钠溶液,【解析】 A项Cl2和Br2均与KI反应且引入了I2杂质；B项，溴蒸气无法除去氯气；C项，氯气和液溴均能与氢氧化钠反应；D项发生反应：Cl22NaBr 2NaClBr2，既除去了氯气，又不会引入新的杂质。 【答案】 D,【例3】 海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。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；将所得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( ) A此法的优点之一是原料来源丰富 B进行、步操作的目的是从海水中提取氯化镁,C第步电解时会产生氯气 D以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应,【答案】 D,【变式训练】 3从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：,下列说法不正确的是( ) A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气 C步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应,【解析】 海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富，选项A正确；电解熔解MgCl2时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁，选项B错误。因MgCl2能水解：MgCl22H2OMg(OH)22HCl，为此将MgCl26H2O晶体在HCl气氛中加热脱水，其目的是抑制MgCl2水解生成Mg(OH)2，选项C正确；步骤涉及CaCO3发生分解反应得到CaO，CaO与H2O发生化合反应得到Ca(OH)2，步骤是电解，涉及分解反应，步骤涉及MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应得到Mg(OH)2和CaCl2。故选B。 【答案】 B,1下列说法正确的是( ) A海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约 B海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法 C海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本最低 D以上说法都正确,【解析】 地球表面咸水多，淡水少，许多国家面临着淡水资源的危机，故不可以随意浪费水资源，A错误；海水淡化中蒸馏法的成本较高，C错误。 【答案】 B,2(2016合肥高一检测)海水提碘时，不小心将碘与食盐混合，欲将二者分离开，最好的方法是( ) A溶解、过滤 B溶解，过滤、蒸发 C溶解，加AgNO3溶液、过滤 D加热使碘升华 【解析】 氯化钠很稳定，熔、沸点较高，单质碘易升华，故可用升华法。 【答案】 D,3NaCl是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 B C D,【答案】 A,46月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题。利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是( ) A海水晒盐是利用蒸馏的原理 B海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发 C可以用太阳能光解海水以获取氢能源 D人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡 【解析】 海水晒盐利用了蒸发的原理，A符合题题意；海水利用时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡，不能过度开发，要适度使用和开发，B、D正确；利用太阳能光解海水可获得氢能源，C正确。 【答案】 A,5海藻中含有丰富的碘元素(以I形式存在)。实验室中提取碘的流程如下： (1)实验操作的名称是_，所用主要仪器的名称为_。 (2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是_(填序号)。 A酒精(沸点78 ) B四氯化碳(沸点77 ) C甘油(沸点290 ) D苯,(3)在操作中，溶液中生成少量ICl(ICl的性质类似于氯气)，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量(填序号)_溶液，反应的离子方程式为_ _ _。 AKIO3 BHClO CKI DBr2 (4)利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是_ _。,【解析】 提取碘单质应加入有机萃取剂如苯、四氯化碳(酒精和甘油均溶于水，不能作萃取剂)，然后在分液漏斗中分液即得到碘的有机溶液，再从碘的有机溶液中提取碘并回收溶剂，采用水浴加热蒸馏。在操作中，为使少量的ICl中的碘全部游离出来，应加入还原剂，故只有C项符合，发生的化学反应为IClKII2KCl。 【答案】 (1)萃取分液 分液漏斗 (2)B、D (3)C IClI I2Cl (4)蒸馏法,
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