海水资源综合利用
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【高中化学】高中化学知识点:海水资源的综合利用海水资源的综合利用:浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库,它不仅孕育着无数的生命,还孕育着丰富的矿产,而海水本身含有大量的化学物质,又是宝贵的化学资源。
可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质,海水素有“液体工业原料”之美誉。
海水制盐:(1)海水制盐的方法:从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。
目前,以蒸发法(盐田法)为主。
(2)海水晒盐的基本原理:水分不断冷却,氯化钠等盐结晶划出。
(3)海水晒盐的流程氯碱工业:(1)食盐水的精制(2)电极反应阴极:阳极:总反应::(3)主要设备色谱法膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂抹存有钛、绑氧化物层)做成,阴极用碳钢(覆有镍镀层)做成。
阳离子膜具备挑选借由性,只容许na+借由,而cl-、oh一和气体无法借由。
(4)产品及用途烧碱:可以用作造纸、玻璃、肥皂等工业氯气:可用于制农药、有机合成、氯化物的合成氢气:可以用作金属炼钢、有机合成、盐酸的制备海水提溴:(1)氯化氯化氧化溴离子,在ph=3.5的酸性条件下效果最好,所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹起出来当海水中的br一被氧化成br2以后,用空气将其吹出。
另外,也可以用水蒸气,使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)稀释目前比较多的是用二氧化硫作还原剂,使溴单质转化为hbr,再用氯气将其氧化得到溴产品。
化学方程式如下:海水加镁:(1)工艺流程(2)主要化学反应①制备石灰乳:②结晶③制备从海水中抽取重水:提取重水的方法:蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。
常用方法:化学交换法(硫化氢一水双温交换法)铀和重水目前就是核能研发中的关键原料,从海水中抽取铀和重水对一个国家来说具备战略意义,化学在研发海洋药物方面也将充分发挥越来越小的促进作用。
潮汐能、波浪能也就是越来越受到重视的新型能源。
海水的综合利用归纳南靖一中沈建忠2010、09、15海水中平均含盐3.5%,含多种矿物质,如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。
海水资源包括:能量、生物、化学、矿物、及空间资源。
利用潮汐能量发电,各种化学物质被综合利用,海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
问题1:海水的综合利用有哪些方面?(1)海水的直接利用;(2)海水的淡化;(3)制盐和以盐为原料的盐化工;(4)提取海水中溶存的有用元素。
一、海水中水资源的利用——获取淡水1、途径:通过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。
2、海水淡化的方法及其特点:海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
原理:蒸溜法分离海水;优点:蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较完善;缺点:成本较高,难推广应用。
二、海水中的化学资源1、特点:种类多、总储量大、富集程度低含80多种元素,以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。
被称为“元素的故乡”。
海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。
氘有50亿吨足够人类用上千万年2、从海水中提取物质的方法(1)从海水中提取食盐如何制盐?NaCl、海水晒盐A 、粗盐的成份及精制:a 、粗盐:含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙b 、提纯实验步骤:溶解、过滤、结晶。
(请说说:过滤操作的要点;玻璃棒的使用;结晶操作要点;)c 、请设计实验室除去NaCl 中混有的Ca 2+、Mg 2+离子的方法(需要仪器及实验步骤):(答案:溶解,加稍过量的氢氧化钙,再加入稍过量的碳酸钠溶液,过滤;在滤液中加入稍过量的盐酸,蒸发结晶。
)B 、海水晒盐后的“卤水”中还有哪些盐含量较高?氯化镁 碘化钾 溴化钾 (2)海水提取镁试剂①溶液Mg(OH)2沉淀试剂②MgCl 2溶液Mg无水MgCl 2熔融电解(1)Ca(OH)2(2)过滤(3)盐酸(4)MgCl 2(熔融)电解Mg + Cl 2 ↑海水(含Mg 2+)过量(3)、海带中提取碘的实验 原理: I - —— I 2 检验I 2: 用淀粉溶液检验,看它是否变蓝。
第四章第二课时海水资源的综合利用海水淡化与化工生产,能源技术相组合制备氯化钠食用工业原料生产烧碱纯碱,Na Cl 2,盐酸,漂白粉制取Mg ,K ,Br 2,I 2及其化工产品获得其他物质和能量:铀和重水开发海洋药物开发新能源:潮汐能,波浪能一、海水资源的综合利用1、 海水制盐(1)方法: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)食盐的用途:氯碱工业:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑制钠和氯气2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑ 制盐酸Cl 2+H 2=====点燃2HCl制漂白剂Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O制纯碱:NaCl +CO 2+H 2O +NH 3=== NaHCO 3↓+NH 4Cl NaHCO 3=== Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O2、 海水提溴:(1)氯化氯气氧化溴离子,在pH=3.5的酸性条件下效果最好,所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹出当海水中的Br 一被氧化成Br 2以后,用空气将其吹出。
另外,也可以用水蒸气,使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)吸收目前比较多的是用二氧化硫作还原剂,使溴单质转化为HBr ,再用氯气将其氧化得到溴产品。
化学方程式如下:2NaBr + Cl 2 === Br 2 +2NaClSO 2+Br 2+2H 2O===4H ++2Br -+SO 2-42 HBr +Cl 2===2 HCl +Br 2 2、海水提镁: (1)工艺流程△(2)主要化学反应①制备石灰乳:CaCO 3 === CaO + CO 2 ↑ ,CaO + H 2O === Ca(OH)2 ②沉淀Mg 2+: MgCl 2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl 2③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O, MgCl 2·6H 2O=====HClMgCl 2+6H 2O 制备Mg: MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑3、海水提碘(1)工业海带中提碘1)流程:海带―→浸泡―→氧化―→过滤―→提纯―→碘单质 2)主要反应的原理:Cl 2+2KI===2KCl +I 2 (2)海带中含有碘元素的检验1)主要反应的原理:H ++2I -+H 2O 2===I 2+2H 2O二、侯氏制碱法NaCl +CO 2+H 2O +NH 3=== NaHCO 3↓+NH 4ClNaHCO 3=== Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 物质分离的几种方法:定义:物质的分离是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式),分别得到几种比较纯净的物质。
海水综合利用工程方案随着世界人口的不断增长和工业化的发展,淡水资源日益紧缺,许多地区都面临着水资源短缺的问题。
而海水,作为地球上最丰富的水资源之一,却很少被综合利用。
因此,海水综合利用工程方案成为了当前亟需解决的重要问题之一。
海水综合利用工程是指综合利用海水资源,包括海水淡化、海水温差发电、海水养殖等多种利用方式,以满足人类生产和生活用水、能源需求的工程。
海水淡化是其中最为重要的一环,它可以通过去除海水中的盐分和杂质,将其转化为可供人类使用的淡水资源。
海水温差发电则是利用海水温度差异产生动力,进行发电,并且海水养殖可以利用海水资源进行养殖,产出海产品。
海水综合利用工程的方案设计需要综合考虑多方面因素,包括技术可行性、经济性、环保性等方面。
下面将具体介绍海水综合利用工程方案的设计内容。
一、海水淡化工程海水淡化工程是海水综合利用工程中最为重要的环节之一,由于海水中盐分含量较高,因此需要将海水中的盐分和杂质去除,转化为可供人类使用的淡水资源。
目前常见的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等。
蒸馏法是将海水加热至沸点,然后通过蓄热冷凝器将蒸汽冷凝成淡水。
反渗透法则是通过半透膜将海水中的盐分和杂质分离出去,得到淡水。
电渗析法是利用电场力和半透膜将海水中的盐分和离子进行分离,得到淡水。
这些方法都有各自的优点和局限性,需要根据具体情况进行选择和应用。
海水淡化工程的方案设计需要考虑到技术设备的选型和规模、生产工艺流程、能耗与成本分析等多方面因素。
此外,还需要考虑到环保方面的问题,包括处理废水和处理盐分废弃物等。
因此,在海水淡化工程方案设计过程中,需要综合考虑各种因素,找到最佳的方案设计。
二、海水温差发电工程海水温差发电是利用海水中的温度差异进行发电的一种新型能源利用方式。
海水在不同纬度和深度存在着不同的温度差异,利用这种温差进行发电具有较高的潜力。
目前,常见的海水温差发电技术包括温差发电机、海水热能利用系统等。