高中化学 第四章 化学与自然资源的开发与利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第2课时 海水资源的开发利用学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2化学学案VIP免费

第2课时海水资源的开发利用一、海水水资源的利用1．海水水资源的特点(1)表面积大：约占地球表面积的71%。(2)储水量大：约占地球总水量的97%。(3)成分复杂：除水外，还含有多种常量元素、微量元素。2．海水水资源的利用方法3．海水的蒸馏(1)主要仪器：A：蒸馏烧瓶；B：直形冷凝管；C：锥形瓶。(2)冷凝水的流向：a口进，b口出。(3)A中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。(1)蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但耗能大、成本较高，是目前海水淡化的主要方法。(2)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。如：将发电厂等企业的工业余热用于海水淡化是一种经济合理的途径。例1(2017·广东佛山期末)海水淡化是海岛地区获得淡水的重要手段，海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，其方法较多，如电渗析法、离子交换法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是()A．过滤法B．蒸馏法C．分液法D．萃取法答案B解析通过过滤不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；利用分液法不能把海水中的氯化钠等物质除去，不能使海水淡化；通过萃取也不能使海水淡化。例2地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是()A．加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B．利用太阳能使海水蒸馏淡化C．将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子答案A解析明矾不能使海水中的Na＋、Mg2＋、K＋等离子沉淀，加入明矾不能使海水淡化。二、海水化学资源的开发利用1．海水化学资源的特点(1)多样性：海水中溶解和悬浮着大量的有机物和无机物，总计含有80多种元素。(2)分散性：海水中含有元素的种类多、总储量很大，但许多元素的富集程度很低。2．海水制盐(1)主要方法①从海水中提取食盐的方法是盐田法(又叫滩晒法)，其原理是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。②盐田法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。(2)食盐用途①氯碱工业：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②制钠和氯气：2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。③制盐酸：H2＋Cl2=====2HCl。④制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。3．从海水中提取溴工业规模提取溴的常用方法是空气吹出法，工艺过程为：(1)浓缩：海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br－得到浓缩。(2)氧化：向酸化的浓缩海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质，化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。(3)富集：向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(4)提取：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，化学方程式为2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。空气吹出法进行海水提取溴时，常用纯碱溶液代替二氧化硫溶液来吸收单质溴：3Br2＋3Na2CO3===NaBrO3＋5NaBr＋3CO2↑；然后用硫酸酸化，即可得到产品溴：NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O。例3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所示：(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_________________________________________。(3)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是__________________________(填字母)。A．NaOHB．FeCl2C．Na2SO3D．H2O(4)步骤⑤蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则___________________。答案(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(3)ABC(4)溴不能完全蒸出，产率低解析(1)(2)(3)问相对简单，读懂流程图，可以写出2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2、Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在...