人教版 春季高一化学同步第22讲 海水资源及其利用Word文件下载.docx

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用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水

【例题讲解】

1.下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法，其中原理上完全不可行的是（　　）

【答案】A

2.离子交换法净化水过程如图所示。

下列说法中错误的是（）

A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B．水中的

、

、Cl−通过阴离子树脂后被除去

C．通过净化处理后，水的导电性降低

D．阴离子树脂填充段存在反应H++OH−

H2O

【变式训练】

1.若将海水淡化作饮用水使用，下列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

2.下列不能作为海水淡化方法的是（　　）

A．蒸馏法B．电渗析法C．离子交换法D．过滤法

【答案】D

知识点二海水中提取钠、镁

1．以海水中NaCl为原料的相关化工产品

主要流程：

有关反应的化学方程式：

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

4Na＋TiCl4（熔融）===4NaCl＋Ti

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

NaCl＋NH

3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑

2．海水中镁的提取

MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2

Mg（OH）2

MgO＋H2O

Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O

MgCl2（熔融）

Mg＋Cl2↑

1.中国食盐产量居世界首位。

下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是（　　）

A．蒸馏B．蒸发

C．过滤D．搅拌

【答案】B

2.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（物质）是（　　）

①烧碱　②纯碱　③金属钠　④氯气　⑤盐酸

A．①②③④⑤B．①②③④

C．①②③⑤D．①②④⑤

3.从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。

试回答下列问题：

（1）粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO

等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；

B.BaCl2溶液；

C.NaOH溶液；

D.Na2CO3溶液。

则加入试剂的顺序是________（填字母）。

（2）写出用海滩上的贝壳制Ca（OH）2的化学方程式：

_______________________________________。

（3）电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca（OH）2可制得漂白粉。

制漂白粉的化学方程式为_____________________________________________________________________________。

（4）用海滩上的贝壳制Ca（OH）2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？

_______________________________________________________________。

（5）从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_________________________________。

【答案】　

（1）BCDA（或CBDA）

（2）CaCO3

CaO＋CO2↑，

CaO＋H2O===Ca（OH）2

（3）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

（4）经济效益　（5）海边

1..海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A.试剂1可以选用石灰乳

B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

C.工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗

D.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO

【答案】C

2.海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。

（1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表的第________周期。

（2）工业上利用电解饱和食盐水的方法，可制得重要的化工产品。

反应的化学方程式为食盐＋H2O

NaOH＋H2↑＋Cl2↑（未配平），该反应中食盐的化学式是________。

利用电解所得的气体制36.5%的浓盐酸1000t，最少需消耗食盐______t。

（可能用到的相对原子质量：

H1　O16　Na23　Cl35.5）

（3）近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫的废气并回收二氧化硫的方法。

该方法的流程如下：

请写出反应②、④的化学方程式：

_______________________、_______________________。

【答案】

（1）三

（2）NaCl；

585（3）NaOH＋SO2===

NaHSO3；

NaHSO3＋HCl===NaCl＋H2O＋SO2↑

知识点三海水提溴、碘

1．海水中溴的提取

（1）主要流程：

（2）有关反应的化学方程式：

Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2

Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2

【注意事项】

（1）用蒸馏法将海水浓缩。

用硫酸将浓缩的海水酸化。

（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。

反应的化学方程式为：

2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl；

（3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，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，反应的化学方程式为：

Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4

（4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：

2HBr+Cl2==2HCl+Br2

（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。

2．海带中碘的提取

（2）有关反应的离子方程式：

Cl2＋2I－===I2＋2Cl－

或H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O

1.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。

他们设计了如下的几个方案，你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是（　　）

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

2.海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图所示：

（1）请列举海水淡化的一种方法____________________________________________。

（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是______________________。

（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，该反应的离子方程式为_______________________，

由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的问题是_______________。

【答案】　

（1）蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）

（2）富集Br2，提高Br2的浓度

（3）SO2＋2H2O＋Br2===4H＋＋2Br－＋SO

　强酸和溴对设备的腐蚀

1.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（　　）

A.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

B.海水蒸发制海盐的过程中发生了化学变化

C.从海水中可以得到MgCl2，电解熔融MgCl2可制备Mg

D.海水中含有溴元素，只需经过物理变化就可以得到溴单质

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（　　）

3.海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：

（1）步骤①中灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是___

___________。

（2）步骤③的实验操作名称是______________；

步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是__________

____。

（3）步骤④反应的离子方程式是________________________________________________。

（4）步骤⑤中，某同学选择用苯来提取碘的理由是____________________________。

（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：

__________________________。

（1）坩埚、坩埚钳、泥三角、酒精灯

（2）过滤；

蒸馏

（3）2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

（4）苯与水互不相溶，碘在苯中的溶解度比在水中大

（5）取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色（如果变蓝，说明还有单质碘）

【巩固提升】

1.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：

物质

氧化镁

氯化镁

熔点/℃

2852

714

沸点/℃

3600

1412

请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是（　　）

A.海水

Mg

B.海水

MgCl2溶液―→MgCl2晶体

C.海水

MgO

D.海水

MgCl2溶液

2.海水提镁的主要流程如下：

下列说法正确的是（　　）

①试剂M是盐酸　②流程中的反应全部都是非氧化还原反应　③操作b只是过滤　④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg（OH）2　⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量

A.①②③④⑤B.②③

C.④⑤D.①④⑤

【答案】D

3.海水提溴过程中将Br－氧化成Br2，可向其中加入氧化剂，合适的是（　　）

A.酸性KMnO4溶液B.氯水

C.FeCl3溶液D.碘水

4.某同学设计实验从海带中提取碘：

①滴加稀硫酸和双氧水　②在海带中加入少量酒精，点燃使其燃烧为灰烬，在灰烬中加水搅拌　③加四氯化碳并振荡　④过滤　⑤分液

该实验的合理操作顺序是（　　）

A.①③⑤②④B.②①③④⑤

C.②④①③⑤D.③①②⑤④

5.从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是（　　）

A.加入适量的Na2CO3溶液

B.通入溴蒸气

C.加入适量的NaOH溶液

D.加入适量的NaBr溶液

6.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。

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

7.从淡化海水中提取溴的流程如下：

下列有关说法不正确的是（　　）

A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液

B.步骤Ⅲ的离子反应：

2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

C.工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8L

D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏

8.海水中可以提取镁，其方法是首先使海水中的Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀。

从化学知识的角度和经济效益的角度考虑，可在海水中加入的物质是（　　）

A.NaOHB.KOHC.CaOD.Na2O

9.从海水中提取金属镁的生产步骤有：

①浓缩结晶　②加熟石灰　③加盐酸　④过滤　⑤熔融电解，正确的操作顺序是（　　）

A.①②③④⑤B.⑤④③①②

C.②④③①⑤D.③④②①⑤

10.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；

第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是（　　）

A．3:

4B．4:

3C．3:

8D．8:

3

11.有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g沉淀。

这种铁的氧化物的化学式是（　　）

A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．FeO和Fe2O3

12.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等（如图所示）。

下列有关说法正确的是（　　）

A．大量的氮、磷废水排入海洋，会使海平面上升

B．工段②中结晶出的MgCl2·

6H2O可电解制得金属镁

C．在工段③⑤中溴元素均能被氧化，而在④中溴元素被还原

D．工段①中除去粗盐中的SO

、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

13.工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示：

（1）该工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg（OH）2，能否按Br2、Mg（OH）2、CaSO4的顺序制备？

______（填“能”或“不能”），原因是_______________________________________。

（2）溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。

但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_____________________________________________________。

（3）写出②③④反应的离子方程式。

（1）不能　若先沉淀Mg（OH）2，则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca（OH）2沉淀，使产品不纯

（2）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重

（3）②Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；

③Ca2＋＋SO

===CaSO4↓；

④Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓。

14.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：

（1）步骤①反应的离子方程式是______________________________________________，

步骤③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③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_________________。

（1）2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr

（2）ABC　（3）Br2　1　（4）Cl2>

Br2>

SO2

15.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

学生就这个课题展开了讨论。

已知海水提镁的主要步骤如下：

某化学兴趣小组对“海水提镁过程中如何实现对镁离子的富集和分离”进行了探究，学生就这个课题提出了以下问题：

（1）在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？

该化学兴趣小组通过资料搜索、理论分析，得知海水提镁的过程中镁离子的富集方法：

利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。

你认为其原因是_____________________________________________________________。

（2）在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？

a.为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂①是________________（填化学式）。

b.加入的足量试剂②是________________（填化学式）。

（3）试从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下适宜的冶炼镁的方法是________。

A.Mg（OH）2

MgO

B.Mg（OH）2

C.Mg（OH）2

MgCl2

D.Mg（OH）2

（1）晒盐后的苦卤水中镁离子富集浓度高，成本低　

（2）a.Ca（OH）2或CaO　b.HCl　（3）C