2023学年高中化学第二单元化学与资源开发利用课题2海水的综

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1、2023学年高中化学 第二单元 化学与资开发利用 课题2 海水的综 - 教育文库 课题2 海水的综合利用 海水中盐的开发和利用 自读教材夯根底 1海水制盐 (1)海水制盐的方法有三种：蒸发法、电渗析法和冷冻法。 (2)目前，海水制盐的方法仍以蒸发法(盐田法)为主，其原理是海水经蒸发浓缩，到达饱和后析出食盐晶体，别离后所得到的母液叫苦卤。 (3)盐田选择的条件： 作为盐田必须符合的条件有三个。 有平坦空旷的海滩，潮汐落差大 空气枯燥、多风、少雨 远离江河入海口 (4)流程： 2食盐资的利用 (1)电解饱和食盐水的反响原理： 阳极：2Cl2e=Cl2。 阴极：2H2e=H2。 电解总反响的化学方程

2、式：2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2。 (2)氯碱工业： 消费装置：离子交换膜电解槽。 消费过程： 精制的饱和食盐水进入阳极室，纯水(参加一定量的NaOH溶液)参加阴极室。通电时，H2O在阴极外表放电生成H2，Na穿过离子交换膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有1 NaOH；Cl在阳极外表放电生成Cl2。 跟随名师解疑难 (1)离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，防止了两极产物混合，从而得到较纯洁的NaOH、Cl2、H2。 (2)采用饱和食盐水是为了减少Cl2的溶解。 (3)充入阴极区的水中参加少量NaOH，是为了增强导电性。 (4)工业消费中常用石墨作阳极，用铁作

3、阴极。 剖析典例探技法 例1 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图为： 根据示意图完成以下填空： (1)在电解过程中，与电正极相连的电极上所发生反响的离子方程式为_。 与电负极相连的电极附近，溶液pH_(填“不变”、“升高”或“下降”)。 (2)工业食盐含Ca2、Mg2等杂质。精制过程发生反响的离子方程式为_ _。 (3)假如粗盐中SO4含量较高，必须添加钡试剂除去SO4，该钡试剂可以是_(选填a，b，c)。 aBa(OH)2 bBa(NO3)2 cBaCl2 (4)为有效除去Ca、Mg、SO4 ，参加试剂的合理顺序为_(选填a、b、c)。 a先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡

4、试剂 b先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_、冷却、_(填写操作名称)除去NaCl。 (6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反响；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为_。 名师解析 (1)电解食盐水时，与电正极相连的电极发生的反响是2Cl2e=Cl2，与电负极相连的电极发生的反响是2H2e=H2，消耗H，即产生OH，所以溶222222 液的pH升高。 2222222合时，主要生成M

5、g(OH)2沉淀。 (3)除去SO4应选择Ba，如参加Ba(NO3)2，溶液中会引入杂质NO3，而参加BaCl2或Ba(OH)2均不会增加新的杂质。 (4)除杂质时参加Ba和OH无先后之分，但Na2CO3一定在BaCl2之后参加，因为CO3还要除去多余的Ba。 (5)脱盐工序的目的是别离NaOH和NaCl，由于NaCl溶解度小，因此NaCl首先析出，其操作过程是蒸发、冷却、结晶，经过滤得到NaCl晶体。 (6)如无隔膜会发生如下反响Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，电解食盐水溶液的化学电解电解方程式为2NaCl2H2O=2NaOHH两反响的化学方程式相加得NaClH2Cl2，2O=

6、NaClOH2。 电解(6)NaClH2O= NaClOH2 名师点睛 粗盐的精制 (1)目的：除去泥沙，使Ca、Mg、Fe、SO4等离子的含量到达要求。 (2)原因：Ca、Mg等会在碱液中形成沉淀，破坏离子交换膜；同时杂质的存在会使制得的产品不纯。 (3)试剂：BaCl2(除去SO4)、NaOH(除去Mg、Fe)、Na2CO3溶液(除去Ca及Ba)、稀盐酸(除去OH、CO3)。试剂的参加顺序：纯碱须加在钡试剂后，稀盐酸加在过滤后。 海水提溴 自读教材夯根底 1方法 常用的一种海水提溴技术叫做吹出法。 2原理 222322222232222222223 Br参加氧化剂Br2 3过程 (1)氯化

7、(填化学方程式)：Cl22Br=Br22Cl。 (2)吹出：产生的Br2用空气吹出或用水蒸气使Br2与其一起蒸出。 (3)吸收(填化学方程式)： SO2Br22H2O=H2SO42HBr； Cl22HBr=2HClBr2。 4考前须知 (1)海水中的Br浓度太低，一般不直接利用海水提溴，而是利用海水晒盐后的母液提溴。 (2)氯气氧化Br在pH3.5的条件下效果最好。 剖析典例探技法 例2 海水中溴含量约为65 mgL，从海水中提取溴的工业流程如下： 1(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。 (2)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。 A氧化性 C

8、挥发性 B复原性 D腐蚀性 (3)以上流程中涉及的离子反响如下，请在下面短线上填入适当的化学计量数： _Br2_CO3=_BrO3_Br_CO2 (4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反响的化学方程式：_。 (5)实验室别离溴还可以用溶剂萃取法，以下可以用做溴的萃取剂的是_。 A乙醇 C烧碱溶液 2B四氯化碳 D苯 名师解析 (1)由于海水中Br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴。(2)步骤中用热空气或水蒸气吹出Br2，主要是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平

9、该离子方程式。(4)溴与二氧化硫水溶液反响的化学方程式为SO2Br22H2O=H2SO42HBr。(5)乙醇能与水互溶，不能用做萃取剂。 答案 (1)富集(或浓缩)溴 (2)C 4 (3)3 3 1 5 3 (4)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4 (5)BD 名师点睛 用空气或H2O(g)将溴吹出，而不用CCl4萃取，因后者工艺复杂，设备投资大，经济效益低且对环境污染严重。 海水提镁、海水提重水 自读教材夯根底 1海水提镁的根本反响原理 海水Mg(OH)MgClMgClMgClMg 22溶液26H2O晶体2(1)所加试剂：石灰乳，盐酸。 (1)提取重水(D2O)的方法有蒸馏法、电解法、化学交换法和吸附法等，较为常用的方法是化学交换法。 (2)硫化氢水双温交换法，反响的化学方程式为： H2O(l)HDS(g)=HDO(l)H2S(g)。 跟随名师解疑难 (1)因为Mg发生水解，所以直接蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2。应该先将MgCl2溶液蒸发浓缩，先得到MgCl26H2O晶体，然后在氯化氢的气氛中加热脱水，得到无水氯化镁。 (2)工业上不用电解熔融MgO来制取Mg，是因为MgO的熔点高，使其熔化时耗能大。 剖析典例探技法 例3 海水综合利用可以制备金属镁，其流程如下图。 222(1)写出从海水中Mg到金属镁的化学方程式。 _ 25 第 12 页 共 12 页