第5节 海水资源的开发利用 环境保护和绿色化学
明考纲
1.了解海水的综合利用。
2.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境等)。
4.理解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。 析考情
高考中对本节内容的主要考查点有:一是海水中镁、溴、碘的提取和生产的工艺流程;二是环境污染与防治,绿色化学的内容和要求。
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:Cl2阴极产物:H2、NaOH
①电解NaCl溶液:(写出化学方程式,下同)
2NaCl+2H2O=====电解2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②产物制盐酸:H2+Cl2=====点燃2HCl。
③制漂白液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(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:CaCO3=====高温CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2。
b.沉淀:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
c.酸化:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。
d.蒸发结晶:析出MgCl2•6H2O。
e.脱水:在氯化氢气流中使MgCl2•6H2O脱水制得无水氯化镁。
f.电解:电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融)=====电解Mg+Cl2↑。
(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Cl2,将Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+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SO2吸收。反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。
d.提取:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴Cl2+2HBr===Br2+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-+H2O2===I2+2H2O
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Cl2含I2的溶液――→加CCl4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:Cl2+2KI===2KCl+I2。
主要物理原理:单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
(5)海水中提取铀和重水可用于核能的开发利用。
易错警示 (1)海水中存在大量的NaCl,可以通过蒸发的方法将NaCl从海水中分离出来。而含量较低的镁、溴、