高一化学人教版海水资源的开发利用.pdf

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海水资源的开发利用
［学习目标定位］1•知道海水淡化的意义和方法。 2•熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原
理。3•会写相关反应的化学方程式。
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。
通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去, 都可以达到淡化海水的目的。 海水淡化的
方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较 成熟，但
成本较高。因此，海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合，成为海水综合利用 的重要方向。
2•某同学从科普书中摘录了从海水中提取溴的方法，请仔细阅读，然后回答问题。
在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。 经过晒盐后的卤水中， 溴的含量提高了 100 倍左
右。只要把卤水加入反应塔中， 通过氯气和水蒸气蒸馏， 就可以把"溴”蒸出来。 也有借助
煤油从海水中提取溴的， 煤油用过之后，还可以回收。土法提取溴可用浓盐酸作用于漂白粉
或用二氧化锰氧化浓盐酸制取氯提取溴。
(1)从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其流程为
I—NaCl
&宀热空气旗水吧 滇蒸气
(2)卤水中通入 Cl 时发生反应的离子方程式为 2Br + Cl ===Br + 2C「。
2 「 2 2
(3)通过水蒸气就可把溴蒸出来的原因是溴单质易挥发。
(4)借助煤油从海水中提取溴是利用了溴易溶于有机溶剂的性质。
3•海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素, 碘元素以离子的形式存在。从海藻中提取碘
的实验流程如图所示:



的 ft
■ -------
干

理
的 机
C1
①

液
M

t
T 疲酒 I : .
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：① ______ ;写出过程②中有关反应的化学方
程式： _______________________________________________________________________________
⑵提取碘的过程中可选用的有机试剂为 ___________ (填字母)。
A•酒精、四氯化碳 、苯
C•汽油、醋酸 、甘油
(3)为使海藻灰中碘离子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、物品，尚缺少的玻璃仪器是
答案 ⑴过滤 2Nal + Cb===2NaCI + 1 (2)B
2
(3)漏斗、分液漏斗
\ 归纳总结
1•海水中制取溴
主要方法：空气吹出法。
海水提溴四个过程

(1)海带中含有碘元素的检测
(2)海带中提碘
① 流程 海带一晒干、灼烧—浸泡—过滤—氧化—提纯—碘单质
② 主要的化学原理：2H + + 2「+ 出。 ===1 + 2 出 0 或 CI + 2KI===2KCI + 1 。
2 2 2 2
.话単活用
“海洋元素”之称，海水中溴含量为 65 mg 1。在实验室模拟海水中溴的提取：
「
实验方法：将适量新制氯水加入到 20 mL 富含溴离子的海水中(海水可以用 mol -L1 的 : .
NaBr 溶液代替），把溴置换出来。氯水中的氯气作 __________________ 剂，涉及反应的离子方
程式为 _______________________________________________________________________________ 。
得到的单质溴可以用有机 溶剂在 __________________ （仪器）中实现萃取富集，萃取试剂用
____________ 、苯等，得到的有机层显 ___________ 色。
答案氧化 CI + 2Br ===2C「+ B「 分液漏斗 四氯化碳橙
2 「 2
解析 把溴离子转化为溴单质时，溴离子发生氧化反应，因此需要氧化剂，氯气可以将 Br
氧化为 B「 。根据萃取的原理，要从水溶液中萃取某种溶质，所选择的萃取剂一定要和水
「 2
互不相溶。溴单质在有机溶剂中的颜色是橙色到橙红色。
理解感悟本题考查有关海水中含有溴元素的证明和提取的实验原理、 仪器，以及萃取的实
验操作等。将非金属阴离子置换为单质要用到氧化剂， 将金属阳离子置换为单质要用到还原
剂，常见的氧化剂有过氧化氢、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液等。
2•从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中正确的是
DL 井龍科知收苹
答案
解析 物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚, A 错；过滤操作时，向漏斗中加液要用玻璃棒引
流，B 错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出, C 错；固液分离可以用蒸馏法分

离，D 对。
二、从海水中提取镁 海水提镁的生产流程可表示为
— M 1：
苦闵一^亠肚戢 比 屮曲心
1•海水提取镁的最基本方法是往海水中加 ______________ ，得到__________沉淀，将沉淀分离出
来后再加入 _________ 把它变成 _________ ；之后，经过结晶、 ____________、干燥、__________
就可得到金属镁。
答案碱氢氧化镁盐酸氯化镁过滤电解
2•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? : .
答案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 CaCO =====