2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)海水資源的綜合利用2

課題2海水資源的綜合利用第二課時(shí)

電解飽和食鹽水反應(yīng)原理

陰極：陽極：總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

電解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解復(fù)習(xí)：－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)復(fù)習(xí)：

1、氧化工業(yè)上從海水中提取溴時(shí)，首先通氯氣于pH為3.5左右曬鹽后留下苦鹵(富含Br-離子)中置換出Br2。

二、海水提溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

2、吹出然后用空氣把Br2吹出，再用Na2C03溶液吸收，即得較濃的NaBr和NaBrO3溶液：

3CO32-+3Br2=5Br-+BrO33-+3CO2↑

最后，用硫酸將溶液酸化，Br2即從溶液中游離出來：

5Br-+BrO33-+6H+=3Br2+3H2O

3、吸收用還原劑二氧化硫使溴單質(zhì)變?yōu)镠Br，再用氯氣將其氧化成溴產(chǎn)品。Br2+SO2

+2H2O

=2HBr+H2SO4Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

思考：１．海水是一種混合溶液，其中主要含有哪些離子？Cl-Na+Mg2+Ca2+SO42-

Ｋ＋……２．結(jié)合海水資源的特點(diǎn)，我們從海水中提取鎂到底有沒有實(shí)際意義？在提取過程中又可能會(huì)面臨怎樣的困難？三、海水提鎂思考：１、如何實(shí)現(xiàn)Mg2+

的富集和分離？可以加入一種試劑使Mg2+

沉淀２、是不是直接往海水中加沉淀劑？不是，因?yàn)楹Ｋ械腗g2+的濃度很小，直接加沉淀劑不利于Mg2+的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑３、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？Ca(OH)2思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？貝殼(CaCO3)煅燒CaOCa(OH)2１、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果差得多，如何解決這一矛盾？３、如何制得無水MgCl2

？４、由MgCl2

到Mg究竟用還原法還是電解法好？思考：用石灰乳代替石灰水先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無水MgCl2

由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂２、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由Mg(OH)2到Mg的可能途徑。

過濾，加鹽酸

加熱

電解海水母液b

c煅燒

a濃縮貝殼石灰乳

a

；

b

；

c

。MgCl2溶液[練習(xí)]根據(jù)討論，在下列方框中填入合適的物質(zhì)的化學(xué)式完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，并寫出a、b、c三個(gè)步驟的化學(xué)方程式：CaOMg(OH)2MgCl2?6H2OMgCl2MgＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2(熔融)

=

Mg+Cl2通電思考：電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？Cl2探究一：取一小段除去氧化膜的鎂條投入盛有一定量稀鹽酸的試管中；現(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：

鎂條逐漸溶解，有大量氣體產(chǎn)生

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑探究二：取一小段除去氧化膜的鎂條投入滴有酚酞的水中；現(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：有氣體產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變紅(但比鈉與水反應(yīng)緩和得多）Mg+H2O=Mg(OH)2+H2探究三：取一根除去氧化膜的鎂條，點(diǎn)燃后插入充滿CO2的的集氣瓶中?，F(xiàn)象：

結(jié)論或化學(xué)方程式：

燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著2Mg+CO2=2MgO+C點(diǎn)燃四、Mg條與氮?dú)獾姆磻?yīng)

3Mg+N2=Mg3N2點(diǎn)燃1、海水中含的MgCl2是Mg的重要來源之一,從海水中提鎂，可按如下步驟進(jìn)行：（1）將貝殼制成石灰乳（２）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過濾、洗滌沉淀物（３）將沉淀物與鹽酸反應(yīng)、結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物（４）將產(chǎn)物熔融后電解關(guān)于提取鎂，下列說法中不正確的是（）Ａ、此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富Ｂ、進(jìn)行（1）、（2）、（3）步的目的是從海水中提取MgCl2Ｃ、第四步會(huì)產(chǎn)生氯氣

D、以上過程中涉及到復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)Ｄ2、分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是（）

A、CB、MgOC、MgCO3D、Mg3N2CMgBr2+２NaOH=2NaBr+Mg(OH)23、鎂粉使溴水褪色后，再向溶液中滴加氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生白色沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

小結(jié)２、海水中的化學(xué)元素的存在與利用３、海水提鎂的工藝流程４、鎂的性質(zhì)１、鎂的用途四、從海水中提取重水

海水中溶存著80多種元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的開發(fā)價(jià)值。據(jù)計(jì)算，每立方千米海水中含有3750×104t固體物質(zhì)，其中除氯化鈉約3000×104t外，鎂約450×104t，鉀、溴、碘、釷、鉬、鈾等元素也不少。

中國海域

鎂在海水中含量很高，僅次于氯和鈉，居第3位。

溴的濃度較高，平均為67×10-3mL/L，地球上99％以上的溴都儲(chǔ)存在海水里，故溴有“海洋元素”之稱。

碘在海水中的濃度只有0.06×10-6，屬于微量元素。

鉀在海水中的總量為500×1012t以上。海水中所含鉀的儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉀鹽礦物儲(chǔ)量。

鈾海水中的總量非常可觀，達(dá)45×108t，相當(dāng)于陸地儲(chǔ)量的4500倍。一噸海水中所含重水的核聚變反應(yīng)，可釋放出相當(dāng)于256t石油燃燒所產(chǎn)生的能量。

重水核聚變反應(yīng)可釋放出相當(dāng)能量，海水中約有200×108t重水。提取

氘是氫的同位素。氘的原子核除包含一個(gè)質(zhì)子外，比氫多了一個(gè)中子。氘的化學(xué)性質(zhì)與氫一樣，但是一個(gè)氘原子比一個(gè)氫原子重一倍，所以叫做“重氫”。氫二氧一化合成水，重氫和氧化合成的水叫做“重水”。重水主要賦存于海水中，總量可達(dá)250億噸。重水現(xiàn)在已是核反應(yīng)堆運(yùn)行不可缺少的輔助材料，也是制取氘的原料。制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：

制備重水有兩種方法，蒸餾法：這種方法只能得到純度為92%的重水；電解法：可得99.7%的重水，但消耗電能特別大?；瘜W(xué)法：重水可以通過多種方法生產(chǎn)。然而只有兩種方法已證明具有商業(yè)意義：水-硫化氫交換法（和氨-氫交換法。

水-硫化氫交換法是基于在