第三單元 海水中的化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)

+2+2+-++2+2+-+第三單元海水中的化學(xué)一、海洋化學(xué)資源1、海水中物質(zhì)（1）海水由的水和3.5%的溶解的鹽組成。①海水中主要有種金屬離子（Na、Mg、Ca、K）和2種酸根離子（Cl、SO）。當(dāng)把海4水蒸干時(shí)，任一金屬離子和酸根離子都可以結(jié)合構(gòu)成一種鹽，故海水中主要的鹽有：NaCl、、MgCl、CaClK、KCl。424②海水之最：

、24含量最多的金屬離子：Na，含量最多的非金屬離子或酸根離子：含量最多的非金屬元素：，含量最多的金屬元素：海水鹽分中含量最多的非金屬元素：Cl。（2）海水制鎂Ⅰ.程：Ⅱ.學(xué)方程式：

-①M(fèi)aCl+Ca(OH)＝Mg(OH)↓+CaCl2

2②Mg(OH)+2HCl＝O+MgCl22

2③MgCl通電Mg+Cl↑2注意：①海水中原本就有氯化鎂，為什么要先加石灰乳生成氫氧化鎂沉淀，再加鹽酸得到氯化鎂呢？海水中氯化鎂的含量很低，要想得到它，首先要設(shè)法使之富集。提取鎂時(shí)，如果直接以海水為原料，則將其中的氯化鎂轉(zhuǎn)化為沉淀的過(guò)程就是為了使鎂元素富集；如果以鹵水為原料，則在海水曬鹽階段就經(jīng)過(guò)了一次富集，轉(zhuǎn)化為沉淀的目的即可使鎂元素進(jìn)一步富集，又可除去其中的氯化鈉等雜質(zhì)。②從海水中提取鎂時(shí)，選擇石灰乳做沉淀劑的原因是什么？因?yàn)槭胰閮r(jià)廉易得，大海中富含貝殼，它們的主要成分為碳酸鈣，可就地取材通過(guò)大海制得石灰乳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO高溫CaO+CO、O＝Ca(OH)322、海底礦（1）可燃冰①可燃冰——天然氣水合物——體——極易燃燒②形成：由天然氣（主要成分是）和水在低溫、高壓條件下形成的冰狀固體。4③優(yōu)點(diǎn)：燃燒產(chǎn)生的熱量比同等條件下的煤或石油產(chǎn)生的熱量多得多。燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)驈U氣，被科學(xué)家譽(yù)為“未來(lái)能源”、世紀(jì)能源”。注意：①純凈的天然氣水合物呈白色，形似白雪，可以像固體酒精一樣直接被點(diǎn)燃，被形象的稱“可燃

精心整理冰”。②人類開(kāi)采可燃冰，面臨著許多問(wèn)題：收集海水中的氣體十分困難可燃冰在海底大面積分，其分解出來(lái)的甲烷很難聚集在某一地區(qū)內(nèi)收集，而且一離開(kāi)海床便迅速分解，容易發(fā)生噴井意外。B.甲烷的溫室效應(yīng)很強(qiáng)若處理不當(dāng)，分解出來(lái)可能造成大陸架邊緣動(dòng)蕩而引發(fā)海底塌方，甚至導(dǎo)致大規(guī)模海嘯，帶來(lái)災(zāi)難性后果。因此，可燃冰也是一種存在安全隱患的能源。（2）錳結(jié)核①海底還蘊(yùn)藏著一種含有多種金屬的礦物—多金屬結(jié)核，也稱：錳結(jié)核（含錳最多）。②錳結(jié)核含有錳、鐵、鎳、銅、鈷和鈦等多種金屬元素，多金屬核的全球總儲(chǔ)量在億噸以上。3、海洋資的開(kāi)發(fā)和利用海洋資源指的是與海水水體本身有著直接關(guān)系的物質(zhì)和能量。①海洋資源：化學(xué)資源（溶解于海水中的化學(xué)元素—工業(yè)用冷卻水源、食鹽等各種鹽類、淡水、溴）礦產(chǎn)資源（濱海、大陸架及深海海底所蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源—濱海砂礦：富含砂、貝殼等建筑材料，大陸架：石油、天然氣、煤、硫、磷，金屬礦產(chǎn)；海盆：深海錳結(jié)核。）動(dòng)力資源（海水波浪、潮汐及海流所產(chǎn)生的能量、貯存的熱量—潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電）生物資源（海水中生存的生物—魚(yú)、蝦、貝、藻）②海洋污染：陸源污染、海上污染。③防止污染措施：海洋環(huán)境立法、建立海洋自然保護(hù)區(qū)、加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、提高消除污染的技術(shù)水平等。注意：開(kāi)發(fā)海洋資源的同時(shí)要保護(hù)海洋過(guò)度索取會(huì)遭到海洋的報(bào)復(fù)。4、海水淡（1）蒸餾法淡化海水Ⅰ.驗(yàn)裝置：如右圖所示。Ⅱ.驗(yàn)現(xiàn)象：加熱后大試管中的海水沸騰，小試管中有少量無(wú)色液體；向小試管的冷凝水中滴加硝酸銀溶液后無(wú)白色沉淀產(chǎn)生。Ⅲ.意事項(xiàng)：①實(shí)驗(yàn)前要先檢查裝置的氣密性，氣密性良好才能使用；②玻璃導(dǎo)管盡量長(zhǎng)些（延長(zhǎng)水蒸氣在導(dǎo)管中的滯留時(shí)間，有利于熱的水蒸氣冷凝）；③為防止暴沸，可在大試管中加幾粒沸石或碎瓷片；④試管中的液體量不能超過(guò)試管容積的1/3.Ⅳ.驗(yàn)結(jié)論：采用蒸餾的方法可除去海水中的可溶性雜質(zhì)得到淡水。Ⅴ.驗(yàn)改進(jìn)：

3-2422精心整理3-2422①換成較②將玻璃注意：①蒸餾是通過(guò)加熱蒸發(fā)而將液體從溶液中分離出來(lái)的一種方法，是分離液體混合物的一種方法。（分離混合物的方法：過(guò)濾、結(jié)晶、蒸餾）②NaCl溶液中加入AgNO溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，其反應(yīng)化學(xué)方程式為：3NaCl+AgNO＝AgCl↓+NaNO

3向溶液中加入AgNO溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀，是檢驗(yàn)溶液中有無(wú)Cl的常用方法。3（2）世界范圍內(nèi)海水淡化能做到規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化的主要方法：①膜法——反滲透法（利用的是滲透壓的原理）②熱法——低溫多效蒸餾法、多級(jí)閃急蒸餾法二、海水“曬鹽”1、粗鹽提（實(shí)際問(wèn)題）：海水“曬鹽”得到的粗鹽，往往含有可溶性雜質(zhì)（如Na、CaCl、MgCl等）和不溶性雜質(zhì)（如泥沙等），必須對(duì)其進(jìn)行分離和提純，才能用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活。（1）除去粗鹽中的不溶性雜質(zhì)①方法：將粗鹽晶體溶解在水中，過(guò)濾除去不溶物，再通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶得到比較純凈的氯化鈉晶體。②步驟：溶解→過(guò)濾→蒸發(fā)（2）除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)粗鹽中可溶性雜質(zhì)主要有Na、CaCl、MgCl。24①方法：加入過(guò)量的BaCl可除去NaSO，加入過(guò)量的NaOH可除去MgCl，加入過(guò)量的Na可除去22CaCl和過(guò)量的BaCl，然后進(jìn)行過(guò)濾把沉淀除去，再加入適量的鹽酸，將溶液的pH調(diào)為，除22去多余的Na和。23②原理：+BaCl＝BaSO↓+2NaCl、MgCl+2NaOH＝Mg(OH)↓+2NaCl2CaCl+NaCOCaCO↓+2NaCl、+NaCO＝BaCO↓+2NaCl223+2HCl＝2NaCl+H↑、NaOH+HCl＝NaCl+HO23222注意：Ⅰ.用試劑都是過(guò)量的：每滴加一滴試劑，都要觀察一次現(xiàn)象，看沉淀是否繼續(xù)增加。若有沉淀增加，則需繼續(xù)滴加試劑；若不再有沉淀增加，則停止滴加試劑。故最后一滴試劑不參加反應(yīng)，所以所用試劑都是過(guò)量的。

-精心整理-Ⅱ.雜質(zhì)時(shí)所加試劑的順序要求是：①Na必須在之后加入，目的：除去過(guò)量的Ba。23②過(guò)濾之后加HCl目的：除去過(guò)量的CO和OH。3③除以上兩點(diǎn)要求外，其它試劑順序可調(diào)整。如：、NaOH、、過(guò)濾、HCl；或BaCl、、NaOH、過(guò)濾、HCl223或、、、過(guò)濾、HCl22、食鹽的途①工業(yè)：制造燒堿、純堿、氮?dú)?、鹽酸、化學(xué)肥料、塑料、合成橡膠、染料等。②生活：用作調(diào)味品和食品添加劑。③醫(yī)療：生理鹽水是使用氯化鈉配制的。④農(nóng)業(yè)：用一定濃度的氯化鈉溶液選種。三、海水“制堿”1、氨堿法純堿Ⅰ.料及產(chǎn)物：

Ⅱ.介：氨Ⅲ.理：向飽和食鹽水中通入氨氣制成飽和氨鹽水，然后在加壓的條件下向氨鹽水中通入足量的二氧化碳生成碳酸氫鈉，由于碳酸氫鈉在該狀態(tài)下溶解度小，呈晶體析出，過(guò)濾得到

固體，3不穩(wěn)定，受熱后會(huì)分解成Na、H和，因此給NaHCO加熱就可得到Na。32223Ⅳ.關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：①NaCl+NH+HO＝+NHCl324②△Na+HO+CO↑3232NH4Cl的處理：2NHCl+Ca(OH)△CaCl+2HO+2NH4Ⅴ.缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①原料易得、便宜。②和NH可回收使用，能連續(xù)生產(chǎn)。23缺點(diǎn)：①食鹽利用率不高。②回收時(shí)產(chǎn)生大量污染環(huán)境的CaCl。322、侯氏制法（聯(lián)合制堿法）優(yōu)點(diǎn)：①食鹽利用率高。②產(chǎn)生兩種有用產(chǎn)物Cl和，不產(chǎn)生污染環(huán)境的CaCl。4233、純堿的質(zhì)（1）物理性質(zhì)：白色粉末，易溶于水。（2）化學(xué)性質(zhì)：①與指示劑的作用——純堿溶于水溶液顯堿性，能使無(wú)色酚酞試液變紅，使紫色石蕊試液變藍(lán)。注意：碳酸鈉屬于鹽而不屬于堿，它的水溶液呈堿性，是因?yàn)樗芘c水反應(yīng)生成很少量的氫氧化鈉。

--精心整理--B.鹽類物質(zhì)的水溶液有的呈中性如，有的呈堿性如Na，有的呈酸性如CuSO。24C.家庭中利用純堿溶液顯堿性的性質(zhì)除去油污。②與反應(yīng)2現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀。化學(xué)方程式：Na+Ca(OH)＝↓233注意：工業(yè)制燒堿的方法就是利用上述反應(yīng)。B.制取堿類物質(zhì)原理：選取含有相應(yīng)金屬離子（或銨根離子）的鹽類物質(zhì)的溶液與氫氧化鈉等可溶性堿反應(yīng)。如氫氧化銅的制取可用：CuSO＝↓+Na424③與酸（HCl、H）反應(yīng)24現(xiàn)象：生成無(wú)色、無(wú)味的氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁?；瘜W(xué)方程式：Na+2HCl＝O+CO↑232+HSO+HO+CO↑23242注意：和都能與酸（HClHSO）反應(yīng)產(chǎn)生CO，檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)中是否含有233

CO或3HCO的方法為：3試劑：稀鹽酸、澄清石灰水、待測(cè)樣品。B.操作方法：取待測(cè)樣于試管中，向其中滴加適量的稀鹽酸，觀察到有氣泡冒出，將生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明待測(cè)樣品中含有CO④與某些鹽（如、CaCl）反應(yīng)22現(xiàn)象：生成白色沉淀?；瘜W(xué)方程式：Na+BaCl＝↓+2NaCl23+CaCl＝↓+2NaCl2323（3）Na與比較233CO233

3

或HCO3。

2NaHCO△NaCO+HO+CO↑3322①石油精4、鹽的性

332242323433224232343323①鹽+酸新鹽+新酸條件：反應(yīng)物——鹽可溶或難溶，酸必須可溶；生成物—必須有氣體、沉淀或水。例如：+2HCl＝2NaCl+H↑、+2HCl＝+HO+CO↑2322322AgNO＝AgCl↓+HNO、+HSO＝BaSO↓+2HCl注意：氯化銀（AgCl）和硫酸鋇（BaSO）既不溶于水，也不溶于酸。4②鹽+堿新鹽+新堿條件：反應(yīng)物——鹽與堿都必須溶于水；生成物—必須有氣體、沉淀或水。例如：+Ca(OH)＝CaCO↓+2NaOH、＝+Cu(OH)↓232324③鹽+鹽新鹽+新鹽條件：反應(yīng)物——的兩種鹽必須都溶于水；生成