1、第2课时 海水资源的开发利用 一、海水水资源的利用一、海水水资源的利用 1.1.海水水资源的特点海水水资源的特点 (1)(1)表面积大表面积大: :约占地球表面积的约占地球表面积的71%71%。 (2)(2)储水量大储水量大: :约占地球总水量的约占地球总水量的97%97%。 (3)(3)成分复杂成分复杂: :除水外除水外, ,还含有多种常量元素、微量元还含有多种常量元素、微量元 素。素。 2.2.类型类型 3.3.海水的蒸馏海水的蒸馏 主要仪器主要仪器:A:_:A:_ B:B:直形冷凝管直形冷凝管 C:_C:_ 冷凝水的流向冷凝水的流向:_:_口进口进,_,_口出。口出。 A A中加入碎瓷片
2、的目的是中加入碎瓷片的目的是_。 蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶 锥形瓶锥形瓶 a a b b 防止液体暴沸防止液体暴沸 【情境情境思考思考】 海水总量极大海水总量极大, ,金、铀等微量元素在海水中的总量自金、铀等微量元素在海水中的总量自 然也大然也大, ,为什么从海水中获取这些微量元素的成本很为什么从海水中获取这些微量元素的成本很 高高? ? 提示提示: :由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低由于金、铀等微量元素在海水中的含量很低, ,所所 以成本最高的步骤在于从海水中富集含微量元素的化以成本最高的步骤在于从海水中富集含微量元素的化 合物。合物。 二、海水中化学资源的开发利用二、海水中化学资源的开发利用
3、 1.1.海水中化学资源的特点海水中化学资源的特点 2.2.海水化学资源的开发利用海水化学资源的开发利用 方法方法 操作方法操作方法 海水海水 制盐制盐 方法方法: :把海水引到盐滩上把海水引到盐滩上, ,利用日光和利用日光和 风力使水分蒸发风力使水分蒸发, ,得到食盐。得到食盐。 原理原理: :蒸发海水蒸发海水, ,使食盐浓缩结晶。使食盐浓缩结晶。 方法方法 操作方法操作方法 海水海水 提溴提溴 方法方法: :在预先经过酸化的浓缩海水中在预先经过酸化的浓缩海水中, , 用氯气氧化溴离子使之成为溴单质用氯气氧化溴离子使之成为溴单质; ; 主要的化学原理主要的化学原理:_:_ _ _ ClCl2
4、 2+2NaBr=+2NaBr= 2NaCl+Br2NaCl+Br2 2 方法方法 操作方法操作方法 海带海带 提碘提碘 流程流程: : 海带海带海带灰海带灰浸泡浸泡氧化氧化过滤过滤提提 纯纯碘单质碘单质 主要的化学原理主要的化学原理:_:_ ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2 方法方法 操作方法操作方法 海水海水 提镁提镁 流程流程: : 方法方法 操作方法操作方法 其他其他 利用利用 提取核能开发中的重要原料提取核能开发中的重要原料_和重和重 水水; ; 开发海洋药物开发海洋药物; ; 潮汐能、波浪能等有待开发的新型能潮汐能、波浪能等有待开发的新型能 源源 铀
5、铀 【巧判断巧判断】 (1)(1)海水中含有海水中含有BrBr2 2和游离态的和游离态的NaNa、MgMg、CuCu。 ( ( ) ) 提示提示: :。海水中含有。海水中含有BrBr- -、NaNa+ +、MgMg2+ 2+、 、CuCu2+ 2+。 。 (2)(2)加入明矾可以淡化海水。加入明矾可以淡化海水。 ( ( ) ) 提示提示: :。明矾溶于水生成氢氧化铝胶体能吸附水中。明矾溶于水生成氢氧化铝胶体能吸附水中 的悬浮颗粒的悬浮颗粒, ,但不能除去海水中的盐分使海水淡化。但不能除去海水中的盐分使海水淡化。 (3)(3)海带中含有碘海带中含有碘, ,能使淀粉变蓝。能使淀粉变蓝。 ( ( )
6、 ) 提示提示: :。海带中含有。海带中含有I I- -, ,不能使淀粉变蓝。不能使淀粉变蓝。 (4)(4)用用SOSO2 2溶液吸收溴蒸气溶液吸收溴蒸气, ,是利用了是利用了SOSO2 2具有漂白性。具有漂白性。 ( ( ) ) 提示提示: :。利用二氧化硫的还原性。利用二氧化硫的还原性。 知识点一知识点一 海带中提取碘海带中提取碘 1.1.海带中含有碘元素的检验海带中含有碘元素的检验 (1)(1)实验步骤。实验步骤。 (2)(2)主要反应主要反应:2H:2H+ +2I+2I- -+H+H2 2O O2 2=I=I2 2+2H+2H2 2O O。 2.2.海带中提碘海带中提碘 (1)(1)主
7、要流程主要流程: :海带海带海带灰海带灰浸泡浸泡氧化氧化过滤过滤提提 纯纯碘单质。碘单质。 (2)(2)主要反应主要反应:Cl:Cl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 2。 3.3.从海藻中提取碘的过程从海藻中提取碘的过程 氧化氧化 通常用氯气作氧化剂通常用氯气作氧化剂, ,把碘从海藻把碘从海藻 中的含碘化合物中氧化出来中的含碘化合物中氧化出来 萃取萃取 分液分液 用有机溶剂将碘从其水溶液中分离用有机溶剂将碘从其水溶液中分离 出来出来 蒸馏蒸馏 提纯提纯 用蒸馏的方法将碘从其有机溶剂中用蒸馏的方法将碘从其有机溶剂中 分离出来分离出来 【方法规律方法规律】 (1)(1)混合物的
8、分离方法混合物的分离方法 分离悬浊液中离子的方法分离悬浊液中离子的方法过滤过滤 从溶液中分离出溶解度随温度变化较小的溶质从溶液中分离出溶解度随温度变化较小的溶质( (如如 NaClNaCl溶液溶液) )的方法的方法蒸发蒸发 从溶液中分离出溶解度随温度变化较大的溶质从溶液中分离出溶解度随温度变化较大的溶质( (如如 KNOKNO3 3溶液溶液) )的方法的方法加热浓缩、冷却结晶加热浓缩、冷却结晶 分离沸点不同的液体混合物的方法分离沸点不同的液体混合物的方法蒸馏蒸馏 从溴水中提取从溴水中提取BrBr2 2, ,从碘水中提取从碘水中提取I I2 2的方法的方法萃取萃取 分离互不相溶、密度不同的液体混
9、合物的方法分离互不相溶、密度不同的液体混合物的方法 分液分液 (2)(2)因为因为I I2 2易升华易升华, ,故从碘的有机溶液中提取碘时采用故从碘的有机溶液中提取碘时采用 水浴加热水浴加热, ,由于水温度最高只有由于水温度最高只有100 ,100 ,可避免高温下可避免高温下 I I2 2的升华。的升华。 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)如何提纯碘水中的单质碘如何提纯碘水中的单质碘? ? 提示提示: :加入苯进行萃取。碘单质在有机溶剂中的溶解度加入苯进行萃取。碘单质在有机溶剂中的溶解度 大于在水中的溶解度大于在水中的溶解度, ,向碘水中加入苯向碘水中加入苯, ,振荡分层振荡分层, ,上层上层
10、 紫色紫色, ,下层无色。下层无色。 (2)(2)碘易溶于苯碘易溶于苯, ,如何从苯中分离出单质碘如何从苯中分离出单质碘? ? 提示提示: :蒸馏或水浴加热。蒸馏或水浴加热。 【案例示范案例示范】 【典例典例】某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含 量的测定和碘的制取。量的测定和碘的制取。 实验实验( (一一) ) 碘含量的测定碘含量的测定 若若20.00 mL 0.0100 molL20.00 mL 0.0100 molL- -1 1的的AgNOAgNO3 3溶液与溶液与100.00 mL100.00 mL 海带浸取原液恰好完全反应。海带浸取原液恰好完全
11、反应。 (1)(1)仪器仪器A A的名称为的名称为_。 (2)(2)计算海带中碘的百分含量为计算海带中碘的百分含量为_。 实验实验( (二二) ) 碘的制取碘的制取 另取海带浸取原液另取海带浸取原液, ,甲、乙两种实验方案如下甲、乙两种实验方案如下: : 已知已知:3I:3I2 2+6NaOH=5NaI+NaIO+6NaOH=5NaI+NaIO3 3+3H+3H2 2O;O;酸性条件下酸性条件下,I,I2 2 在水溶液中的溶解度很小。在水溶液中的溶解度很小。 (3)(3)步骤步骤X X中中, ,萃取后分液漏斗内观察到的现象是萃取后分液漏斗内观察到的现象是_ _。 (4)(4)下列有关步骤下列有
12、关步骤Y Y的说法的说法, ,正确的是正确的是_。 a.a.应控制应控制NaOHNaOH溶液的浓度和体积溶液的浓度和体积 b.b.将碘转化成离子进入水层将碘转化成离子进入水层 c.c.主要是除浸取原液中的有机杂质主要是除浸取原液中的有机杂质 d.NaOHd.NaOH溶液可由乙醇代替溶液可由乙醇代替 (5)(5)实验实验( (二二) )中操作中操作Z Z的名称是的名称是_。 (6)(6)方案甲中采用蒸馏不合理方案甲中采用蒸馏不合理, ,理由是理由是_ _。 【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点: : (1)(1)明确碘的有关性质。明确碘的有关性质。 (2)(2)注意提
13、取碘方法的选择。注意提取碘方法的选择。 【解析解析】(1)(1)根据仪器根据仪器A A的构造特点确定其名称为坩埚。的构造特点确定其名称为坩埚。 (2)(2)根据关系式根据关系式:Ag:Ag+ +I I- -计算计算500 mL500 mL含含I I- -的溶液中的溶液中I I- -的的 物质的量为物质的量为5 50.0100 mol0.0100 molL L- -1 10.02 L=0.001 mol,0.02 L=0.001 mol, 质量为质量为0.001 mol0.001 mol127 g127 gmolmol- -1 1=0.127 g,=0.127 g,则海带中碘则海带中碘 的百分含
14、量为的百分含量为 100%=0.635%100%=0.635%。 0.127 g 20.00 g (3)(3)酸性条件下酸性条件下I I2 2在水中的溶解度不大在水中的溶解度不大, ,易溶于易溶于CClCCl4 4等有等有 机溶剂机溶剂, ,溶液呈紫红色溶液呈紫红色;CCl;CCl4 4不溶于水且密度比水大不溶于水且密度比水大, ,萃萃 取后分液漏斗内观察到的现象是液体分层取后分液漏斗内观察到的现象是液体分层, ,上层几乎无上层几乎无 色色, ,下层呈紫红色。下层呈紫红色。 (4)(4)根据题给信息知根据题给信息知, ,向含向含I I2 2的的CClCCl4 4溶液中加溶液中加NaOHNaOH
15、溶溶 液液,I,I2 2与与NaOHNaOH溶液反应生成溶液反应生成NaINaI和和NaIONaIO3 3, ,转化成离子进入转化成离子进入 水层水层, ,为保证为保证I I2 2全部反应和后续反应消耗硫酸溶液的体全部反应和后续反应消耗硫酸溶液的体 积积, ,应控制应控制NaOHNaOH溶液的浓度和体积溶液的浓度和体积, ,选选a a、b b。 (5)(5)由于酸性条件下由于酸性条件下,I,I2 2在水溶液中的溶解度很小在水溶液中的溶解度很小, ,故实故实 验验( (二二) )中操作中操作Z Z是分离是分离I I2 2固体和溶液的操作固体和溶液的操作, ,名称是过名称是过 滤。滤。 (6)(6
16、)方案甲中采用蒸馏不合理方案甲中采用蒸馏不合理, ,理由是碘易升华理由是碘易升华, ,导致碘导致碘 的损失。的损失。 答案答案: :(1)(1)坩埚坩埚 (2)0.635%(2)0.635% (3)(3)液体分层液体分层, ,上层几乎无色上层几乎无色, ,下层呈紫红色下层呈紫红色 (4)a(4)a、b b (5)(5)过滤过滤 (6)(6)碘易升华碘易升华, ,导致碘的损失导致碘的损失 【母题追问母题追问】(1)(1)实验实验( (一一) )中灼烧中除图中仪器外中灼烧中除图中仪器外, ,还还 需要的仪器是需要的仪器是_。 提示提示: :三脚架三脚架( (或铁架台或铁架台) )、泥三角、酒精灯、
17、玻璃棒。、泥三角、酒精灯、玻璃棒。 (2)(2)实验实验( (二二) )流程中加入适量流程中加入适量O O2 2的目的是把的目的是把I I- -氧化成氧化成I I2 2, , 反应的离子方程式为反应的离子方程式为_。 提示提示: :O O2 2+4I+4I- -+4H+4H+ +=2I=2I2 2+2H+2H2 2O O。 【知识知识巩固巩固】 1.(20191.(2019郴州高一检测郴州高一检测) )从海带中提取碘的实验过程从海带中提取碘的实验过程 中中, ,涉及下列操作涉及下列操作, ,其中正确的是其中正确的是 ( ( ) ) 【解析解析】选选D D。海带灼烧在坩埚中进行。海带灼烧在坩埚中
18、进行, ,不能在烧杯中不能在烧杯中 灼烧灼烧, ,故故A A错误错误; ;过滤需要玻璃棒引流过滤需要玻璃棒引流, ,图中缺少玻璃棒图中缺少玻璃棒, , 故故B B错误错误; ;萃取后碘的苯溶液在上层萃取后碘的苯溶液在上层, ,待下层液体放出后待下层液体放出后 从上口倒出从上口倒出, ,故故C C错误错误; ;碘易升华碘易升华, ,蒸馏时蒸馏时, ,冷凝管应从下冷凝管应从下 端进水端进水, ,上端出水上端出水, ,故故D D正确。正确。 2.2.某同学为了验证海带中含有碘元素某同学为了验证海带中含有碘元素, ,拟进行如下实验拟进行如下实验, , 请完成相关问题。请完成相关问题。 (1)(1)第第
19、1 1步步: :灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过 程中不会用到的实验仪器有程中不会用到的实验仪器有_(_(填字母填字母) )。 A.A.试管试管 B.B.瓷坩埚瓷坩埚 C.C.坩埚钳坩埚钳 D.D.铁三脚架铁三脚架 E.E.泥三角泥三角 F.F.酒精灯酒精灯 G.G.烧杯烧杯 H.H.量筒量筒 (2)(2)第第2 2步步:I:I- -溶液的获取。操作是溶液的获取。操作是_ _。 (3)(3)第第3 3步步: :氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧 化剂最好选用化剂最好选用_(_(填代号填代号) )。 A.A.浓
20、硫酸浓硫酸 B.B.新制氯水新制氯水 C.C.酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液 D.HD.H2 2O O2 2 理由是理由是_。 (4)(4)第第4 4步步: :碘单质的检验。操作是取少量第碘单质的检验。操作是取少量第3 3步的溶液步的溶液, , 滴加淀粉溶液滴加淀粉溶液, ,如果溶液显蓝色如果溶液显蓝色, ,则证明海带中含有碘则证明海带中含有碘 元素。元素。 【解析解析】(1)(1)先分析灼烧固体物质所用的仪器有哪些先分析灼烧固体物质所用的仪器有哪些, , 然后再选出不会用到哪些仪器。然后再选出不会用到哪些仪器。(2)(2)海带灼烧后的灰烬海带灼烧后的灰烬 中含有可溶性碘盐和难溶固体物
21、质。要得到含有中含有可溶性碘盐和难溶固体物质。要得到含有I I- -的的 溶液溶液, ,应将灰烬充分溶解应将灰烬充分溶解, ,并过滤以除去残渣。并过滤以除去残渣。(3)(3)浓硫浓硫 酸、新制氯水、酸性酸、新制氯水、酸性KMnOKMnO4 4溶液、溶液、H H2 2O O2 2均能将均能将I I- -氧化为氧化为I I2 2。 前三者会引入新杂质前三者会引入新杂质, ,而而H H2 2O O2 2的还原产物为的还原产物为H H2 2O,O,无其他无其他 物质生成物质生成, ,所以氧化剂最好选用所以氧化剂最好选用H H2 2O O2 2。 答案答案: :(1)A(1)A、G G、H H (2)(
22、2)将灰烬转移到烧杯中将灰烬转移到烧杯中, ,加适量蒸馏水加适量蒸馏水, ,用玻璃棒充分用玻璃棒充分 搅拌搅拌, ,煮沸煮沸, ,过滤过滤 (3)D(3)D H H2 2O O2 2的还原产物为的还原产物为H H2 2O,O,无污染且不引入新的杂质无污染且不引入新的杂质 知识点二知识点二 海水提取溴海水提取溴 1.1.工艺流程工艺流程 2.2.主要过程主要过程 【知识拓展知识拓展】空气吹出法进行海水提取溴时空气吹出法进行海水提取溴时, ,常用纯碱常用纯碱 溶液代替二氧化硫溶液来吸收单质溴溶液代替二氧化硫溶液来吸收单质溴: : 3Br3Br2 2+3Na+3Na2 2COCO3 3=NaBrON
23、aBrO3 3+5NaBr+3CO+5NaBr+3CO2 2; 然后用硫酸酸化然后用硫酸酸化, ,即可得到产品溴即可得到产品溴: : NaBrONaBrO3 3+5NaBr+3H+5NaBr+3H2 2SOSO4 4=3Br=3Br2 2+3Na+3Na2 2SOSO4 4+3H+3H2 2O O。 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)已知已知2Br2Br- -+Cl+Cl2 2=Br=Br2 2+2Cl+2Cl- -,SO,SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O= O= +2Br+2Br- -+4H+4H+ +, ,根据上述反应判断根据上述反应判断SOSO2 2、ClCl2 2、Br
24、Br2 2三种物质三种物质 氧化性由强到弱的顺序是怎样的氧化性由强到弱的顺序是怎样的? ? 2 4 SO 提示提示: :氧化剂氧化性大于氧化产物氧化剂氧化性大于氧化产物, ,则氧化性为则氧化性为ClCl2 2 BrBr2 2SOSO2 2。 (2)(2)有人说步骤通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取有人说步骤通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取 出溴即可出溴即可, ,你认为其建议是否合理你认为其建议是否合理? ? 提示提示: :不合理不合理, ,直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂, , 还会造成一部分溴流失还会造成一部分溴流失, ,使成本增加。使成本增加。 【案例示范
25、案例示范】 【典例典例】海水中溴元素以海水中溴元素以BrBr- -形式存在形式存在, ,工业上用空气工业上用空气 吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图所示: : (1)(1)步骤反应的离子方程式是步骤反应的离子方程式是_ _。 (2)(2)步骤反应的化学方程式是步骤反应的化学方程式是_ _。 (3)(3)从理论上考虑从理论上考虑, ,下列物质也能充分吸收下列物质也能充分吸收BrBr2 2的是的是 _(_(填字母填字母) )。 A.NaOHA.NaOH B.FeClB.FeCl2 2 C.NaC.Na2 2SOSO3 3 D.HD.H2 2O O (4)(4)
26、步骤蒸馏过程中步骤蒸馏过程中, ,温度应控制在温度应控制在808090 90 。温度。温度 过高或过低都不利于生产过高或过低都不利于生产, ,若温度过高若温度过高, ,大量水蒸气随大量水蒸气随 溴排出溴排出, ,溴蒸气中水分增加溴蒸气中水分增加; ;若温度过低若温度过低, ,则则 _。 【解析解析】(1)(1)海水中的溴离子容易被氯气氧化为溴的单海水中的溴离子容易被氯气氧化为溴的单 质质, ,氧化性氯气比溴强氧化性氯气比溴强, ,反应的离子方程式为反应的离子方程式为2Br2Br- -+Cl+Cl2 2 =Br=Br2 2+2Cl+2Cl- -;(2);(2)溴单质有氧化性溴单质有氧化性, ,二
27、氧化硫具有还原二氧化硫具有还原 性性, ,溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应, ,反反 应的化学方程式为应的化学方程式为SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr;+2HBr; (3)NaOH(3)NaOH溶液和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和溶液和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和 水水, ,可以吸收可以吸收, ,故故A A正确正确; FeCl; FeCl2 2溶液具有还原性溶液具有还原性, ,可以可以 被溴单质氧化为氯化铁被溴单质氧化为氯化铁, ,可以吸收溴单质可以吸收溴单质, ,故故B B正确正
28、确; ; NaNa2 2SOSO3 3 溶液具有还原性溶液具有还原性, ,可以被溴单质氧化可以被溴单质氧化, ,能吸收溴能吸收溴 单质单质, ,故故C C正确正确;H;H2 2O O和溴单质反应微弱和溴单质反应微弱, ,不能充分吸收溴不能充分吸收溴 单质单质, ,故故D D错误错误, ,故答案为故答案为ABC;(4)ABC;(4)在溴水中在溴水中, ,溴的沸点是溴的沸点是 58.5 ,58.5 ,水的沸点是水的沸点是100 ,100 ,温度过高温度过高, ,大量水蒸气随大量水蒸气随 之排出之排出, ,溴蒸气中水分增加溴蒸气中水分增加; ;温度过低温度过低, ,溴不能完全蒸出溴不能完全蒸出, ,
29、 产率低。产率低。 答案答案: :(1)2Br(1)2Br- -+Cl+Cl2 2=Br=Br2 2+2Cl+2Cl- - (2)SO(2)SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr (3)ABC(3)ABC (4)(4)溴不能完全蒸出溴不能完全蒸出, ,产率低产率低 【母题追问母题追问】(1)(1)在步骤中溴元素均被氧化在步骤中溴元素均被氧化? ? 提示提示: :不是。步骤和不是。步骤和2Br2Br- -+Cl+Cl2 2=Br=Br2 2+2Cl+2Cl- -, ,溴被氧溴被氧 化。步骤化。步骤SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+
30、2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr,+2HBr,溴元素被还溴元素被还 原。原。 (2)(2)如何分离溴的四氯化碳溶液如何分离溴的四氯化碳溶液? ? 提示提示: :蒸馏。溴易溶于四氯化碳蒸馏。溴易溶于四氯化碳, ,根据沸点不同用蒸馏根据沸点不同用蒸馏 的方法分离。的方法分离。 【知识知识巩固巩固】 (2019(2019黄冈高一检测黄冈高一检测)“)“空气吹出法”海水提溴的工空气吹出法”海水提溴的工 艺流程如下艺流程如下: : 下列说法中下列说法中, ,不正确的是不正确的是 ( ( ) ) A.A.实验室保存溴通常加少量水实验室保存溴通常加少量水 B.B.海水提溴与海水提镁发生的
31、所有反应均为氧化还原海水提溴与海水提镁发生的所有反应均为氧化还原 反应反应 C.C.经过吸收塔后经过吸收塔后, ,溴元素得到了富集溴元素得到了富集 D.D.蒸馏塔中还发生了化学变化蒸馏塔中还发生了化学变化 【解析解析】选选B B。溴易挥发。溴易挥发, ,加水液封可以减少挥发损失加水液封可以减少挥发损失, , 故故A A 正确正确; ;海水提镁的过程中海水提镁的过程中, ,发生了镁盐与碱反应生发生了镁盐与碱反应生 成氢氧化镁的复分解反应成氢氧化镁的复分解反应, ,为非氧化还原反应为非氧化还原反应, ,故故B B 错错 误误; ;经过吸收塔后经过吸收塔后, ,溶液中的溶液中的BrBr- -浓度远大
32、于进入吹出塔浓度远大于进入吹出塔 之前的海水中的之前的海水中的BrBr- -浓度浓度, ,因此得到了富集因此得到了富集, ,故故C C正确正确; ;蒸蒸 馏塔中发生的反应为馏塔中发生的反应为2Br2Br- -+Cl+Cl2 2=2Cl=2Cl- -+Br+Br2 2, ,故故D D正确。正确。 知识点三知识点三 海水提镁海水提镁 1.1.工艺流程工艺流程 2.2.主要反应原理主要反应原理 CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2 CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2 Ca(OH)Ca(OH)2 2+MgCl+MgCl2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2
33、 2+CaCl+CaCl2 2 Mg(OH)Mg(OH)2 2+2HCl=MgCl+2HCl=MgCl2 2+2H+2H2 2O O MgClMgCl2 2( (熔融熔融) Mg+Cl) Mg+Cl2 2 煅烧煅烧 = 通电通电 = 【易错提醒易错提醒】由由MgClMgCl2 26H6H2 2O O加热制取无水加热制取无水MgClMgCl2 2时时, ,要要 不断通入干燥的不断通入干燥的HClHCl气体气体, ,防止防止MgClMgCl2 2水解生成水解生成Mg(OH)Mg(OH)2 2。 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)能否向沉淀池中加入能否向沉淀池中加入NaOHNaOH固体使海水中的镁离
34、子生固体使海水中的镁离子生 成氢氧化镁沉淀成氢氧化镁沉淀? ? 提示提示: :不能。应考虑生产成本问题。不能。应考虑生产成本问题。 (2)(2)用海滩上的贝壳制取用海滩上的贝壳制取Ca(OH)Ca(OH)2 2, ,而不从异地开凿石灰而不从异地开凿石灰 石制取石制取, ,主要考虑到什么问题主要考虑到什么问题? ? 提示提示: :生产成本问题。生产成本问题。 【案例示范案例示范】 【典例典例】已知海水提取镁的主要步骤如下已知海水提取镁的主要步骤如下: : (1)(1)关于加入试剂作沉淀剂关于加入试剂作沉淀剂, ,有以下几种不同方法有以下几种不同方法, ,请请 完成下列问题。完成下列问题。 方法方
35、法 是否正确是否正确 简述理由简述理由 方法方法1:1:直接往海水中加直接往海水中加 入沉淀剂入沉淀剂 不正确不正确 a a 方法方法2:2:高温加热蒸发海高温加热蒸发海 水后水后, ,再加入沉淀剂再加入沉淀剂 b b c c 你认为最合理的其他方法是你认为最合理的其他方法是 d d a._;a._; b. _;b. _; c. _;c. _; d._d._。 (2)(2)框图中加入的试剂应该是框图中加入的试剂应该是_(_(填化学填化学 式式););加入的试剂是加入的试剂是_(_(填化学式填化学式););工业工业 上由无水上由无水MgClMgCl2 2制取镁的化学方程式为制取镁的化学方程式为_
36、。 【解题指南解题指南】解答本题应该注意以下两点解答本题应该注意以下两点: : (1)(1)海水中元素的富集程度很低海水中元素的富集程度很低; ; (2)(2)熟练掌握海水提镁的工艺流程。熟练掌握海水提镁的工艺流程。 【解析解析】本题考查的是从海水中提取镁的流程。试剂本题考查的是从海水中提取镁的流程。试剂 应是石灰乳应是石灰乳, ,发生的反应是发生的反应是MgClMgCl2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2= Mg(OH)Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2 2; ;试剂应是盐酸试剂应是盐酸, ,反应是反应是Mg(OH)Mg(OH)2 2+ + 2HCl=MgCl2HCl=MgCl2
37、2+2H+2H2 2O,O,然后浓缩、结晶、脱水得无水然后浓缩、结晶、脱水得无水 MgClMgCl2 2, ,再电解熔融的再电解熔融的MgClMgCl2 2便可制得便可制得Mg:MgClMg:MgCl2 2( (熔融熔融) ) Mg+ClMg+Cl2 2。 电解电解 = 答案答案: :(1)a.(1)a.海水中镁离子浓度小海水中镁离子浓度小, ,沉淀剂用量大沉淀剂用量大, ,不经不经 济济 b.b.不正确不正确 c.c.能源消耗大能源消耗大, ,不经济不经济 d.d.海滩晒盐后得到的苦卤水中海滩晒盐后得到的苦卤水中, ,加入沉淀剂加入沉淀剂 (2)Ca(OH)(2)Ca(OH)2 2 HClH
38、Cl MgClMgCl2 2( (熔融熔融) Mg+Cl) Mg+Cl2 2 电解电解 = 【母题追问母题追问】(1)(1)从节约资源和就近取材的角度分析制从节约资源和就近取材的角度分析制 备试剂的原料最好为备试剂的原料最好为_。 提示提示: :贝壳。海边有大量的贝壳贝壳。海边有大量的贝壳, ,贝壳的主要成分为碳贝壳的主要成分为碳 酸钙酸钙, ,煅烧贝壳可以制得生石灰煅烧贝壳可以制得生石灰, ,生石灰与水结合生成生石灰与水结合生成 氢氧化钙。氢氧化钙。 (2)(2)上述过程加入试剂发生反应的化学方程式为上述过程加入试剂发生反应的化学方程式为 _。 提示提示: :MgClMgCl2 2+Ca(O
39、H)+Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2 2 【知识知识巩固巩固】 1.1.从海水中提取金属镁的生产步骤有浓缩结晶从海水中提取金属镁的生产步骤有浓缩结晶; ;加加 熟石灰熟石灰; ;加盐酸加盐酸; ;过滤过滤; ;熔融电解。正确的生产顺熔融电解。正确的生产顺 序是序是 ( ( ) ) A.A. B.B. C.C. D.D. 【解析解析】选选C C。海水中含有。海水中含有MgMg2+ 2+, ,加入 加入Ca(OH)Ca(OH)2 2可生成可生成 Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀沉淀:Mg:Mg2+ 2+2OH +2OH- -=Mg(OH)=Mg(OH)
40、2 2,过滤可得到过滤可得到 Mg(OH)Mg(OH)2 2固体。将固体。将Mg(OH)Mg(OH)2 2转化为转化为MgClMgCl2 2溶液溶液,MgCl,MgCl2 2溶液溶液 经浓缩结晶经浓缩结晶, ,然后电解熔融然后电解熔融MgClMgCl2 2可得金属镁可得金属镁:MgCl:MgCl2 2( (熔熔 融融) Mg+Cl) Mg+Cl2 2。 电解电解 = 2.2.从海水中可提取多种化工原料从海水中可提取多种化工原料, ,如图是工业上对海水如图是工业上对海水 的几项综合利用的示意图。试回答下列问题的几项综合利用的示意图。试回答下列问题: : (1)(1)写出用海滩上的贝壳制写出用海滩
41、上的贝壳制Ca(OH)Ca(OH)2 2的化学方程式的化学方程式: : _。 (2)(2)以上海水的综合利用过程中以上海水的综合利用过程中, ,哪一项操作肯定会引哪一项操作肯定会引 起氧化还原反应的发生起氧化还原反应的发生? _? _ _。 (3)(3)电解无水电解无水MgClMgCl2 2可制取镁和氯气可制取镁和氯气, ,其中副产品氯气和其中副产品氯气和 粉末状熟石灰可制得漂白粉粉末状熟石灰可制得漂白粉, ,制取漂白粉的化学方程式制取漂白粉的化学方程式 为为_ _。 (4)(4)从经济效益角度看从经济效益角度看, ,该化工厂厂址应选在该化工厂厂址应选在_ _。 【解析解析】(1)(1)贝壳的主要成分为贝壳的主要成分为CaCOCaCO3 3, ,对其高温煅烧制对其高温煅烧制 得得CaO,CaOCaO,CaO加水即可制得加水即可制得Ca(OH)Ca(OH)2 2。(2)(2)电解饱和食盐水电解饱和食盐水 和熔融和熔融MgClMgCl2 2属于氧化还原反应。属于氧化还原反应。(3)(3)制漂白粉的反应制漂白粉的反应 为为2Cl2Cl2
