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第2课时 海水资源的开发利用
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素 1.了解海水淡化的方法及其意义。了解海水的主要组成元素。 养 2.了解海水资源的开发和利用,熟知从海水中提取溴、碘、金属
镁的原理。 目 3.以海水资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质间转化 标 中的作用。培养科学态度与社会责任。
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1.蒸馏实验中,除酒精灯、锥形瓶和牛角管外,还需要的玻璃仪器有 蒸馏烧瓶、冷凝管,温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处,冷 凝管中水流的方向是下口进,上口出。 2.氯气、双氧水分别将碘离子(I-)氧化成单质碘(I2)的离子方程式为
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一、海水资源 1.海洋约占地球表面积的71%,海水中水的储量约占地球总水量的 97%。 2.海水中的化学元素
经过“空气吹出、SO2吸收、Cl2氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩 了。
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任务二
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规律方法与海水资源利用相关的化工工艺流程类题的解题方法 1.抓首尾,看中间:从原料到产品为一条龙的生产工序试题,其关键 点是认真分析对比原料与产品的组成,从中得出将原料转化为产品 和除去原料中所含杂质的基本原理和所用工艺。 2.用交叉,看分流:有些化工生产选用多组原料,解题关键在于找准 中间产品和相互交叉的流水生产线,在分析过程中,抓住中间产海水中含量最多的H、O两种元素,加上Cl、Na、Mg、 S、Ca、K、C、F、B、Br、Sr等11种元素,其总含量 超过99%,其他元素为微量 虽然海水中元素种类很多,总储量很大,但许多元素的 富集程度很低
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二、海水资源的开发利用 1.主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化 的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。 【微思考】蒸馏法淡化海水有何优、缺点? 提示:优点是技术和工艺比较成熟,缺点是成本较高。 2.海水制盐 (1)氯化钠除供食用外,还可用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、氢气、 盐酸等。 (2)在传统海水制盐的基础上,还可从海水中制取镁、钾、溴及其他 化工产品。 3.从海水中还可提取铀和重水,获得潮汐能、波浪能等新型能源。
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3.明目的,读流程:化工工艺流程综合题目一般是关于物质制备,首 先明确题目目的是制取什么物质,从题干或问题中获取有用信息, 了解产品的性质,并结合基本概念和反应原理分析流程图中涉及的 元素及其化合物,根据质量守恒定律分析未知物质,寻找解题的突 破口。“→”前是投料(反应物),“→”后是生成物。 4.看控制,找分离:物质制备工艺都涉及物质的分离提纯,注意制备 过程中所需的原料和条件的控制以及物质分离方法的选择(如过滤、 萃取分液、蒸馏等),尽可能写出主要反应的化学方程式或制备原 理。若出现工艺评价内容,从成本、环保、生产实际等多角度考虑 分析即可。
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(1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。 ( ) (2)海水中含有钾元素,仅通过物理变化就可以得到金属钾。( ) (3)海水各种化学资源的开发过程中,必须都要发生化学反应。 ( ) (4)实验室从海带中提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过 滤→萃取。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
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(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
。
从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是 。
A.NaOH B.FeCl2C.Na2SO3 D.H2O (3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低
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变式训练1“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:
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下列说法中,不正确的是( ) A.实验室保存溴通常加少量水 B.海水提溴与海水提镁发生的所有反应均为氧化还原反应 C.经过吸收塔后,溴元素得到了富集 D.蒸馏塔中还发生了化学变化 答案:B
(3)若温度过高,大量水蒸气随溴蒸出,所得气体中水蒸气的含量增 加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低 (4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处 理量大,生产成本高,而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了
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解析:(1)2Br-+Cl2 === Br2+2Cl-,(2)SO2+Br2+2H2O === 2HBr+H2SO4;
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深化拓展 1.海水提溴生产流程图
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2.海水提溴主要过程
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素能应用 典例1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:
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都不利于生产,请解释原因
。
(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸
馏得到液溴? 。
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答案:(1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl(2)SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr ABC
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海水提溴 问题探究 从海水中提取溴元素连续发生以下三个反应:
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1.海水中溴元素是以溴离子形式存在,只发生反应①就得到单质溴, 为什么还设计②③两步反应? 提示:使溴进一步富集。 2.反应②中溴发生什么反应,表现出溴单质的什么性质? 提示:溴发生还原反应,表现氧化性。
只从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2,Fe2+、
具有强
还原性,也能吸收Br2,但Br2在水中的溶解度较小,用水不能将Br2充
分吸收。(3)温度过高,大量水蒸气随溴蒸出,所得气体中水蒸气的
含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率太低。(4)“溴水混合物Ⅰ”
中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。
