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第18讲 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学考纲要求 1.了解从海水中提取碘、溴、镁的原理和方法。
2．了解大气污染、水污染、“白色污染”的危害及减少和防治污染的方法。
3．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要意义。
考点一 海水资源的开发利用知识归纳1．水资源的利用2．氯碱工业(1)流程：海水→NaCl 电解――→NaOH 、Cl 2、H 2。
(2)电解饱和氯化钠溶液的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3．海水中镁的提取(1)工艺流程图4181(2)基本步骤及主要反应的化学方程式①制熟石灰：____________________，____________________。
②沉淀：____________________。
③酸化：____________________。
④蒸发结晶：析出MgCl 2·6H 2O 。
⑤脱水：在__________________气流中使MgCl 2·6H 2O 脱水制得无水氯化镁。
⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁。
4．从海水中提取溴的方法(1)工艺流程图4182(2)基本步骤及主要反应①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。
②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。
反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
板块三高考层面·高考真题实战1.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)[2015·海南高考]海水提碘只涉及物理变化。
()(2)[2015·海南高考]海水提镁涉及复分解反应。
()(3)[2015·浙江高考]燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NO x的催化转化都是减少酸雨产生的措施。
()(4)[2014·海南高考]装饰材料释放的甲醛会造成污染。
()(5)[2014·天津高考]用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染。
()(6)[2014·天津高考]大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素。
()(7)[2014·天津高考]含重金属离子的电镀废液不能随意排放。
()(8)[2014·浙江高考]氨氮废水(含NH＋4及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理。
()(9)[2013·福建高考]从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。
()(10)[2013·浙江高考]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)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)×(10)√解析(1)海带中碘元素以I－形式存在，提取时需将其氧化为单质，错误；(2)海水中的Mg2＋转化为Mg(OH)2，Mg(OH)2与盐酸反应生成MgCl2都是复分解反应，正确；(4)甲醛可造成居室内污染，正确；(5)聚乙烯塑料难降解，会引起白色污染，错误；(6)大量燃烧化石燃料造成污染，是造成雾霾天气的一种重要因素，正确；(7)重金属离子有毒，不能随意排放，正确；(8)NH＋4、NH3转化为无毒的N2，是N元素被氧化的过程，正确；(9)从海水中提取NaCl、淡水不需要经过化学变化，错误。
2．[2015·课标全国卷Ⅱ]海水开发利用的部分过程如图所示。
课时作业14海水资源的开发利用环境保护与绿色化学基础巩固1．下列说法不正确的是( )A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属解析海水中的碘元素以碘离子(I－)的形式存在，要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降，即一定涉及氧化还原反应，故A项正确；赤潮主要是由于生活污水和工农业生产的废水任意排放导致水中N、P元素含量升高引起水域的富营养化而造成的，故C项正确；海洋经济专属区的资源开发不能获得Co、Au，且B不是金属，故D项错误。
答案 D点拨在淡水中的水体富营养化现象叫水华，在海水中引起的水体富营养化叫赤潮。
2．“绿色化学”又称环境无公害化学。
下列叙述符合“绿色化学”原则的是( ) A．绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理B．用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等，以减少对木材的使用C．研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害D．现代石油化工采用银作催化剂，将乙烯直接氧化生产环氧乙烷符合“原子经济”答案 D3．某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁，其工艺流程如下。
下列说法错误的是( )A．操作①发生的反应为非氧化还原反应B．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器C．操作②是蒸发浓缩、冷却结晶D．在整个制备过程中，未发生置换反应答案 B4．(2016·四川模拟)海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广泛的前景。
回答下列问题：(1)据媒体报道，挪威和荷兰正在开发一种新能源——盐能。
当海水和淡水混合时，温度将升高0.1 ℃，世界所有入海口的这种能源相当于电力需求的20%。
海水和淡水混合时，温度升高最可能的原因是________。
海水资源的开发利用 环境保护和绿色化学 明考纲析考情 考点海水资源的开发利用1．水资源的利用2．海水中化学资源的开发利用(1)氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解⎩⎪⎨⎪⎧ 阳极产物：Cl 2阴极产物：H 2、NaOH①电解NaCl 溶液：(写出化学方程式，下同)2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
②产物制盐酸：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 。
③制漂白液：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。
(2)镁的提取①工艺流程②基本步骤及主要反应a ．制熟石灰：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。
b ．沉淀：Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。
c ．酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。
d ．蒸发结晶：析出MgCl 2·6H 2O 。
e ．脱水：在氯化氢气流中使MgCl 2·6H 2O 脱水制得无水氯化镁。
f ．电解：电解熔融氯化镁制得镁：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
(3)溴的提取①工艺流程粗溴水②基本步骤及主要反应a ．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br －得到浓缩。
b ．氧化：向浓缩的海水中通入Cl 2，将Br －氧化为Br 2，反应的离子方程式为Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －。
c ．富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO 2吸收。
反应的化学方程式为Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4。
d ．提取：再用Cl 2将HBr 氧化得到产品溴Cl 2＋2HBr===Br 2＋2HCl 。
(4)碘的提取①海带中含有碘元素的检验a ．反应原理：2H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2Ob ．实验步骤及证明方法②海带中提碘a ．工艺流程 干海带――→灼烧海带灰――→浸泡悬浊液――→过滤含I －的溶液――→适量Cl 2含I 2的溶液――→加CCl 4萃取、分液碘的有机溶液――→蒸馏晶体碘b ．两种原理主要的化学原理：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。
海水资源的开发利用环境保护和绿色化学时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共66分)1．[2015·南昌调研]化学与人类生活、环境保护及社会可持续发展密切相关，下列有关叙述正确的是( )A．大量开发利用深海可燃冰，有助于海洋生态环境治理B．汽车尾气中含有大量大气污染物，这是汽油不完全燃烧造成的C．煤炭燃烧过程安装固硫装置，目的是提高煤的利用率D．PM2.5表面积大，能吸附大量的有毒有害物质，对人的肺功能造成很大危害答案 D解析大量开发深海可燃冰，会破坏海洋生态系统，A项错误；汽车尾气成分复杂，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，B项错误；煤炭燃烧过程中安装固硫装置主要目的是减少SO2的污染，C项错误。
2．[2015·惠州模拟]下列有关海水综合利用的说法正确的是( )A．蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．从海水中提溴、碘、镁等元素，都包含氧化还原反应D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能答案 C解析电解熔融NaCl可制备金属钠；蒸发制盐是物理变化；海水中的溴、碘、镁等元素都是以化合态形式存在，转化为单质的过程是氧化还原反应；潮汐发电是将动能转化为电能。
3．不仅化工生产应遵循绿色化学的原则，化学实验也应遵循绿色化学的原则，实现原料和过程的绿色化。
下列实验或实验过程遵循绿色化学原则的是( )①在铜与浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝②将实验室的废酸液和废碱液中和后再放入到指定位置集中处理③用双氧水代替高锰酸钾制氧气④将用铜粉与浓硫酸反应制取硫酸铜的实验方案改为先将铜粉在空气中充分加热制得氧化铜，再将氧化铜溶解在稀硫酸中A．①② B．②③C．③④ D．①②③④答案 D解析①铜与浓硝酸剧烈反应产生有毒的NO2气体，将铜片改为可调节高度的铜丝可及时终止反应，减少NO2气体的排放量；②将实验室的废酸液和废碱液中和后可以减少污染；③用双氧水制氧气副产物为水，不产生污染；④既杜绝了产生SO2而导致的污染，又提高了硫原子的利用率。
海水资源的开发利用 环境保护和绿色化学明考纲析考情考点海水资源的开发利用1．水资源的利用2．海水中化学资源的开发利用 (1)氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解⎩⎪⎨⎪⎧阳极产物：Cl 2阴极产物：H 2、NaOH①电解NaCl 溶液：(写出化学方程式，下同) 2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。
②产物制盐酸：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 。
③制漂白液：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。
(2)镁的提取 ①工艺流程②基本步骤及主要反应a ．制熟石灰：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。
b ．沉淀：Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。
c ．酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。
d ．蒸发结晶：析出MgCl 2·6H 2O 。
e ．脱水：在氯化氢气流中使MgCl 2·6H 2O 脱水制得无水氯化镁。
f ．电解：电解熔融氯化镁制得镁：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
(3)溴的提取 ①工艺流程粗溴水②基本步骤及主要反应a ．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br －得到浓缩。
b ．氧化：向浓缩的海水中通入Cl 2，将Br －氧化为Br 2，反应的离子方程式为Cl 2＋2Br－===Br 2＋2Cl －。
c ．富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO 2吸收。
反应的化学方程式为Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4。
d ．提取：再用Cl 2将HBr 氧化得到产品溴Cl 2＋2HBr===Br 2＋2HCl 。
(4)碘的提取①海带中含有碘元素的检验a ．反应原理：2H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2O b ．实验步骤及证明方法②海带中提碘 a ．工艺流程干海带――→灼烧海带灰――→浸泡悬浊液――→过滤含I －的溶液――→适量Cl 2含I 2的溶液――→加CCl 4萃取、分液碘的有机溶液――→蒸馏晶体碘 b ．两种原理主要的化学原理：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。
