高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1.2海水资源的开发利用课件新人教版.ppt

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 A MgB KC Br2D I2 解析 以上四种单质在常温下呈液态的只有溴 答案 C 4 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 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 A Cl Na C FB S Ca U IC B F H SrD Cl 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 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 从溴水中提取单质溴 可以用乙醇进行萃取D SO2是形成酸雨的唯一原因 解析 SO2通入溴水中发生如下反应 SO2 2H2O Br2H2SO4 2HBr 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CaCO3CaO CO2 2 从海水中的Mg2 到金属镁 经历了哪些化学变化 答 MgCl2 Ca OH 2Mg OH 2 CaCl2Mg OH 2 2HClMgCl2 2H2OMgCl2 熔融 Mg Cl2 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3g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2 3min 使可溶物质溶解 过滤 向滤液中滴入几滴硫酸 再加入约1mLH2O2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1mLCCl4 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 A NaOHB FeCl2C Na2SO3D H2O 3 步骤 中氧化剂是 若反应中生成2molHBr 则消耗 molSO2 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 2Br Cl2Br2 2Cl SO2 Br2 2H2OH2SO4 2HBr 2 A B C 3 Br21 4 Cl2 Br2 SO2 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 Cl2 2NaBr2NaCl Br2 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 MgCl2 2H2O Mg OH 2 2HCl 为此将MgCl2 6H2O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 3 NaCl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 4 6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 A KIO3B HClOC KID Br2 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ICl KII2 KCl 答案 1 萃取分液分液漏斗 2 B D 3 CICl I I2 Cl 4 蒸馏法