高中化学-2.2海水的综合利用学案-新人教选修2.doc

2.2海水的综合利用 学案导学（新人教选修2）
目的要求：
了解海水中盐的开发和利用，掌握食盐资源的利用。
了解海水提溴的重要步骤
学习过程：
一、海水中盐的开发和利用
海水中含有多种盐类，以 最多，约占海水中盐类总量的 ，还含有 、 等。
1.海水制盐
（1）海水制盐以 法（盐田法）为主，主要原理是太阳照射后， 蒸发，达到 浓度时，依次以 形式析出。
（2）盐田必须符合的条件
① ；
② ；
③ 。
（3）盐田一般分为 、 、 三部分。
（4）海水制盐要经过 逐渐蒸发浓缩，达到饱和后会析出 ，分离后所得的母液叫 ，可综合利用制得副产品 、 等。
（卤水中主要含氯化镁、碘化钾、溴化钾）
（5）海水制盐还可用 法和 法，这样不仅可制得盐，还可得到 。
2.食盐资源的利用
（1）化学工业之一的氯碱工业，是以 为原料制取 ，再进一步生产其他化工产品。
（2）电解食盐水实验装置

用电解饱和食盐溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。

氯化钠溶液中存在着 四种离子，通直流电后，
向阳极移动， 向阴极移动。
⑶阳极反应式 ，阴极反应式
⑷电解饱和食盐水的反应式是 。
⑸学与问
①写出电解食盐水后产物NaOH、Cl2、H2可用来制其他化工产品的反应方程式。

②利用电解食盐水制NaOH，应采取什么合适的措施？

⑹电解制碱目前主要采用 法。离子交换膜电解槽是由多个 槽串联或并联组成。
单元槽由 、 、 、 和 等组成。
⑺精制的饱和食盐水进入 极室，加入NaOH的纯水进入 极室，通电时，水在 极表面放电生成 ，Na＋穿过离子交换膜由 极室进入 极室，导出的阴极液中含 ，Cl—则在 极表面放电生成 ，电解后的淡盐水从 极导出。
3. 离子交换膜法制烧碱
二、海水提溴
从海水中提溴约占世界溴年产量的 ，常用的方法叫 ，即用氯气氧化海水中的 ，使其变成 ，然后用空气或水蒸气 。
1.氧化
（1）写出用氯气置换溴离子的反应式 。
（2）氯气置换溴离子之前，要使海水 化，使pH= 。
2.吹出
当Br— 被氧化成 后，用 将其吹出，也可用 与溴一起蒸出。
3.吸收：写出用二氧化硫做还原剂回收溴，再用氯气将其氧化得到溴产品的反应方程式 、 。
溴的用途：工业上：燃料的防爆剂；胶卷的感光材料；农业上：杀虫剂；医药上： 红药水、镇静剂。
氧化性：Cl2＞ Br2＞I2。
Cl2+2Br-= Br2+2Cl-; Cl2+2I-=I2+2 Cl-; Br2+2I-=I2+2Br-.
三、海水提镁
1.海水中镁的总储量约为 ，目前世界生产的镁 来自海水。
2.谈谈工业生产提取镁的主要方法和写出主要反应方程式
⑴
⑵
⑶
3. 如何用蒸发、结晶的方法从氯化镁溶液中得到氯化镁 ？
在氯化氢气氛中蒸发
4. 设计从上述苦卤中提取溴及碘？
溴氧化后吹出，用氢氧化钠吸收后酸化；碘氧化后用萃取剂萃取

四、从海水中提取重水
1.氢的同位素符号和名称是 、 、 。
2. 21H氘的原子核内有一个 和一个 ，所以叫 ，化学符号是 重水可作原子反应堆的 和 。
3.热核聚变指的是 。
4.海水中含重水 t。
参与答案
一、海水中盐的开发和利用
氯化钠、80%、氯化镁、硫酸钙。
1. 海水制盐
（1）蒸发、水分、饱和、固体。
（2）①有平坦空旷的海滩，潮汐落差大
②气候干燥、多风、少雨
③远离江河入海口。
（3）贮水池、蒸发池、结晶池。
（4）风吹、日晒，食盐晶体、苦卤、氯化钾、氯化镁。
（5）电渗析、冷冻、淡水。
2.⑴食盐、NaOH、Cl2、H2。
⑵Na＋、Cl—、OH— 、H＋，Cl—、OH—，Na＋、H＋
⑶2 Cl——2e—= Cl2 2 H＋ ＋2e—= H2 
⑷2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ＋ Cl2
⑸①2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O H2 ＋ Cl22HCl
2NaOH + Cl2=NaClO＋NaCl
②装置：用离子交换膜电解槽，单元槽：由阳极（钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒等组成。离子交换膜的特性：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。离子交换膜的作用：可防止① H2 + Cl2 == 2HCl 爆炸 ； ② Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
影响烧碱产量和质量。

⑹离子交换膜、单元、阳极（钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框、导电铜棒。
⑺阳、阴、H2、阳、阴、NaOH、阳、Cl2、阳。

二、海水提溴
1/3、吹出法、Br—、Br2、吹出。
1.（1）Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2 （2）酸化、3.5
2. Br2、空气、水蒸气。
3. Br2＋SO2 ＋H2O=2HBr＋H2SO4 Cl2＋2 Br—=2 Cl—＋Br2
三、海水提镁
1. 2.1×1015t，60%。
2.⑴加入石灰乳，使海水中的镁变氢氧化镁沉淀
Mg2＋＋2OH—=Mg（OH）2 ¯
⑵加盐酸使氢氧化镁转化成氯化镁
Mg（OH）2＋2H＋= Mg2＋＋2 H2O
⑶电解氯化镁
2MgCl2 2Mg＋Cl2
四、从海水中提取重水
1. 11H 氕、21H氘 31H 氚
2.质子、中子、重氢、D、D2O、中子减速剂、传热介质（重水堆）
3.两个氘核在高温高压下融合成氦核，同时放出大量能量的过程。
4. 2.0×1014t
【课堂巩固提高】
1、11H、12H、13H、H+、H2是 （ ）
A、氢的五种同位素 B、五种氢元素
C、氢的五种同素异形体 D、氢元素的五种不同微粒
答案 ：D
2、用惰性电极电解下列物质的水溶液，在阳极上不放出O2的是 （ ）
A.KOH B.Na2SO4
C.KCl D.K2SO4
答案：C
3．（07高考·海南）目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是（）
A．硬水的软化                      B．电解饱和食盐水制造NaOH
C．电渗析淡化海水                D．海水中提取金属Mg
答案：D
4、（07高考·广东）许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（ ）
A、氯、溴、碘 B、钠、镁、铝
C、烧碱、氢气 D、食盐、淡水
答案：D
5、（04高考·上海）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是 （ ）

答案：D
6、如图所示，两容器都盛有食盐水和酚酞混合液，在下列装置中最先观察到变红现象的区域是____________，并写出各极的反应式。

甲______________； 乙 ______________；
丙______________； 丁______________；
答案：甲和丁的附近；甲：；乙：；
丙：Zn；丁：
7、海水是化工原料的主要来源，下面是工业上对海水综合利用的示意图：

回答下列问题：
（1）从海水中得到粗盐中含等杂质离子，如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液，除去杂质离子，则加入试剂的顺序是____________________。
（2）以海滩贝壳为原料制备Ca(OH)2的过程可用化学方程式表示为_____________，___________________。
（3）MgCl2·6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁，化学方程式为____________。因此工业上常使MgCl2·6H2O 晶体在_______气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。
（4）电解无水 MgCl2可得金属镁和氯气，利用副产品氯气还可制备漂白粉，其反应的化学方程式为________________________。
答案：（1）、盐酸或NaOH、、盐酸。
（2）
（3）；氯化氢　
（4）