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文檔簡介

1、海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用海水中資源的分類海水中資源的分類: :海水資源海水資源水資源水資源化學(xué)資源化學(xué)資源生物資源生物資源能源能源.海水資源的分布特點:海水資源的分布特點:1 1、海水資源的、海水資源的廣闊性廣闊性2 2、海水資源的、海水資源的多樣性多樣性3 3、海水資源的、海水資源的分散性分散性 總之,海洋是一個遠未完全開發(fā)的總之,海洋是一個遠未完全開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫!巨大化學(xué)資源寶庫!海水的淡化:海水的淡化:其他淡化技術(shù):其他淡化技術(shù):電滲析法電滲析法+-離子交換法離子交換法陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂: :HRHR+Na+Na+ +=NaR+H=NaR+

2、H+ +陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂: :ROHROH+Cl+Cl- -=RCl+OH=RCl+OH- - H H+ +OH+OH- -=H=H2 2O O與化工生產(chǎn)相結(jié)合,提高經(jīng)濟效益:與化工生產(chǎn)相結(jié)合,提高經(jīng)濟效益:8海水的綜合利用海水的綜合利用海水淡化海水淡化的方法的方法電解食鹽電解食鹽粗鹽的粗鹽的精制精制積極開展海水化學(xué)物質(zhì)的提取利用積極開展海水化學(xué)物質(zhì)的提取利用o 海水化學(xué)資源綜合利用,是形成產(chǎn)業(yè)鏈、實海水化學(xué)資源綜合利用,是形成產(chǎn)業(yè)鏈、實現(xiàn)資源綜合利用和社會可持續(xù)發(fā)展的體現(xiàn)?,F(xiàn)資源綜合利用和社會可持續(xù)發(fā)展的體現(xiàn)。海水化學(xué)資源綜合利用技術(shù),是從海水中提海水化學(xué)資源綜合利用技術(shù),是從海

3、水中提取各種化學(xué)元素(化學(xué)品)及其深加工技取各種化學(xué)元素(化學(xué)品)及其深加工技術(shù)術(shù) 。主要包括海水制鹽、苦鹵化工,提取主要包括海水制鹽、苦鹵化工,提取鉀、鎂、溴、硝、鋰、鈾及其深加工鉀、鎂、溴、硝、鋰、鈾及其深加工等,現(xiàn)等,現(xiàn)在已逐步在已逐步 向海洋精細化工方向發(fā)展。向海洋精細化工方向發(fā)展。(造紙、制肥皂等造紙、制肥皂等)(原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑)熔融電解熔融電解Cl2Cl2H2NaOHNaTiK.Na合金合金KTiCl4食鹵食鹵Br2MgO(富集的方法富集的方法)過濾過濾CaOCaCO3(貝殼貝殼)(耐火材料耐火材料)(焰火,照明彈焰火,照明彈)高溫高溫Mg(OH)2MgCl2Cl

4、2Mg(aq)MgCl2(s)熔熔Na2CO3NaHCO3H2ONH3、CO2食鹽食鹽飽和食鹽水飽和食鹽水水水電解電解海水海水日曬日曬 我國的海水化學(xué)元素提取主要是:我國的海水化學(xué)元素提取主要是:11海海水水母液母液精鹽Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg貝殼貝殼燒成燒成石灰石灰蒸發(fā)蒸發(fā)水,重結(jié)晶鹽酸鹽酸濃縮濃縮脫水脫水電解電解冷過卻濾電解槽氯氣(1)粗食鹽常含有少量)粗食鹽常含有少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO42等雜質(zhì)離子等雜質(zhì)離子,欲除去溶液欲除去溶液I中的中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42離子,請從提供的試劑中選出離子,請從提供的試劑中選出a所代表的試劑,按滴加順序所代

5、表的試劑,按滴加順序依次是依次是_(提供的試劑:飽和提供的試劑:飽和Na2CO3溶液溶液 飽和飽和K2CO3溶液溶液 NaOH溶液溶液 BaCl2溶液溶液 Ba(NO3)2溶液溶液) 其中調(diào)節(jié)其中調(diào)節(jié)pH4-5的目的是的目的是_ 步驟步驟除去過量的除去過量的Na2CO3和和NaOHNaOH BaCl2 Na2CO3 BaCl2 NaOH Na2CO3BaCl2 Na2CO3 NaOH 12海海水水母液母液精鹽Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg貝殼貝殼燒成燒成石灰石灰蒸發(fā)蒸發(fā)水,重結(jié)晶鹽酸鹽酸濃縮濃縮脫水脫水電解電解冷過卻濾電解槽氯氣(2)生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的Mg(O

6、H) 2中常會混有中常會混有Ca(OH) 2 ,如何除去,如何除去_ 步驟步驟加入加入MgCl2,充分反應(yīng),過濾,充分反應(yīng),過濾13海海水水母液母液精鹽Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg貝殼貝殼燒成燒成石灰石灰蒸發(fā)蒸發(fā)水,重結(jié)晶鹽酸鹽酸濃縮濃縮脫水脫水電解電解冷過卻濾電解槽氯氣(3)在步驟在步驟中需保持鹽酸過量,主要原因是中需保持鹽酸過量,主要原因是(結(jié)合離子方程式簡要說明):(結(jié)合離子方程式簡要說明): _ 步驟步驟Mg2+2H2O Mg(OH)2+2H+抑制抑制MgCl2水解水解14海海水水母液母液精鹽Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2Mg貝殼貝殼燒成燒成石灰石灰蒸發(fā)蒸

7、發(fā)水,重結(jié)晶鹽酸鹽酸濃縮濃縮脫水脫水電解電解冷過卻濾電解槽氯氣(4)實驗室用惰性電極電解實驗室用惰性電極電解100mL0.1mol/LNaCl溶液,若陰極得到溶液,若陰極得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則所得溶液的所得溶液的pH為為_(忽略溶液的體積變(忽略溶液的體積變化)。化)。 13提鎂提鎂 o 例例5:海水是巨大的資源寶庫,在海水淡化及綜合:海水是巨大的資源寶庫,在海水淡化及綜合利用方面,天津市位居全國前列。從海水中提取食利用方面,天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如下:鹽和溴的過程如下: o (1)請列舉海水淡化的兩種方法:請列舉海水淡化的兩種方法:

8、、 。蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的任意兩種任意兩種o (2)將將NaCl溶液進行電解,在電解槽中可直接得溶液進行電解,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有到的產(chǎn)品有H2、 、 或或H2、 。o (3)步驟步驟中已獲得中已獲得Br2,步驟,步驟中又將中又將Br2還原還原為為Br,其目的為,其目的為 。o (4)步驟步驟用用SO2水溶液吸收水溶液吸收Br2,吸收率可達,吸收率可達95,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 ,o 由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是決的

9、主要問題是 。Cl2 NaOHNaClO富集溴元素富集溴元素Br2SO22H2O4HSO422Br強酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕強酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕o (5)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料:Br2的沸點為59,微溶于水,有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后,繪制了如下裝置簡圖:o 請你參與分析討論:請你參與分析討論:o 圖中儀器圖中儀器B的名稱:的名稱: 。o 整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因為管,其原因為 。o 實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制

10、關(guān)鍵條件:作中如何控制關(guān)鍵條件: 。o C中液體產(chǎn)物顏色為中液體產(chǎn)物顏色為 ,為除去該產(chǎn)物中仍,為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量殘留的少量Cl2,可向其中加入,可向其中加入NaBr溶液,充分溶液,充分反應(yīng)后,再進行的分離操作是反應(yīng)后,再進行的分離操作是 。冷凝管冷凝管Br2腐蝕橡皮腐蝕橡皮控制溫度計控制溫度計b的溫度,并收集的溫度,并收集59時的餾分時的餾分分液(或蒸餾)分液(或蒸餾)深紅棕色深紅棕色(造紙、制肥皂等造紙、制肥皂等)(原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑)熔融電解熔融電解Cl2Cl2H2NaOHNaTiK.Na合金合金KTiCl4食鹵食鹵Br2MgO(富集的方法富集的方法)過濾過濾CaO

11、CaCO3(貝殼貝殼)(耐火材料耐火材料)(焰火,照明彈焰火,照明彈)高溫高溫Mg(OH)2MgCl2Cl2Mg(aq)MgCl2(s)熔熔Na2CO3NaHCO3H2ONH3、CO2食鹽食鹽飽和食鹽水飽和食鹽水水水電解電解海水海水日曬日曬 我國的海水化學(xué)元素提取主要是:我國的海水化學(xué)元素提取主要是:干海帶中含碘量:干海帶中含碘量:0.3%-0.5%0.3%-0.5%,有的高達,有的高達1%1%,約比海水中的碘,約比海水中的碘濃度提高了濃度提高了1010萬倍萬倍!海帶中碘的存在形式海帶中碘的存在形式: :有機碘化物有機碘化物3海洋植物,如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。

12、海洋植物,如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海帶中提取碘的流程如下:實驗室里從海帶中提取碘的流程如下:(1)灼燒海帶的步驟中,除需要三角架外,還需要用到的硅酸鹽質(zhì)的實驗儀器是)灼燒海帶的步驟中,除需要三角架外,還需要用到的硅酸鹽質(zhì)的實驗儀器是_ (在空白處填寫標(biāo)號字母)(在空白處填寫標(biāo)號字母)A、燒杯、燒杯 B、瓷坩堝、瓷坩堝 C、表面皿、表面皿 D、泥三角、泥三角 E、酒精燈、酒精燈 (2)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱:)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱: , 。寫出過程寫出過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式: 。(3)提取碘的過

13、程中,可供選擇的有機試劑是)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是_(填字母標(biāo)號)(填字母標(biāo)號)A. 酒精酒精 B. CCl4 C. 乙酸乙酸 D. 苯苯 B D E , 。(4)從含碘的有機溶劑中提取碘和回收有機溶劑,還需要經(jīng)過蒸餾過程。從含碘的有機溶劑中提取碘和回收有機溶劑,還需要經(jīng)過蒸餾過程。指出下列蒸餾實驗裝中的錯誤指出下列蒸餾實驗裝中的錯誤(下圖下圖)o (5)進行蒸餾操作后,最后晶體碘在)進行蒸餾操作后,最后晶體碘在 (填儀器名稱)里聚集。(填儀器名稱)里聚集。o (6)請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中)請設(shè)計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法:是否還含有單質(zhì)碘的簡

14、單方法: 。燒瓶燒瓶取樣處理取樣處理灼燒灼燒過濾過濾溶解溶解驗證驗證不用水洗不用水洗酒精浸泡酒精浸泡浸取浸取I-轉(zhuǎn)化為無轉(zhuǎn)化為無 機灰燼機灰燼實驗過程實驗過程先氧化先氧化后檢驗后檢驗25海洋植物,如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,海洋植物,如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,實驗室里從海帶中提取碘的流程如下:實驗室里從海帶中提取碘的流程如下:請設(shè)計一種簡單實驗方法證明海帶中存在碘元素請設(shè)計一種簡單實驗方法證明海帶中存在碘元素資料:海帶的成分資料:海帶的成分主要成分:蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、纖維素、有機碘化物等主要成分:蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、纖維素、有機碘化物等次要成分:氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、碘化鈉等次要

15、成分:氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、碘化鈉等將海帶溶于水,加淀粉變藍26(1) (2) 知識知識目的目的分析分析解答解答電解電解制備制備氧化還原氧化還原氧化還原氧化還原鹽類水解鹽類水解原電池原電池制備制備除雜除雜防腐防腐離子反應(yīng)離子反應(yīng)電解電解27海海水水曬鹽曬鹽分離分離粗粗鹽鹽鹵鹵水水飽和食鹽水飽和食鹽水各種產(chǎn)品各種產(chǎn)品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反饋練習(xí)反饋練習(xí)海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下。如下。(1)用)用NaCl做原料可以得到多種產(chǎn)品。做原料可以得到多種產(chǎn)品。 氯堿工業(yè)中電解飽和氯堿工業(yè)中電解飽和NaCl溶液,陽極反應(yīng)的

16、電極方程式是溶液,陽極反應(yīng)的電極方程式是_ 電解氯化鈉稀溶液可制備電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液消毒液”,通電時氯氣被溶液完全吸收,通電時氯氣被溶液完全吸收,若所得消毒液僅含一種溶質(zhì),寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:若所得消毒液僅含一種溶質(zhì),寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:_。2Cl- - 2e- = Cl2Cl2Cl2?28(1) (2) 知識知識目的目的分析分析解答解答電解電解制備制備氧化還原氧化還原原電池原電池制備制備除雜除雜防腐防腐離子反應(yīng)離子反應(yīng)電解電解29海海水水曬鹽曬鹽分離分離粗粗鹽鹽鹵鹵水水飽和食鹽飽和食鹽水水各種產(chǎn)各種產(chǎn)品品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反饋練習(xí)反饋練習(xí)海水中蘊藏著豐富

17、的資源。海水綜合利用的流程圖海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下。如下。(2)分離出粗鹽后的鹵水中蘊含著豐富的)分離出粗鹽后的鹵水中蘊含著豐富的鎂資源,經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得鎂資源,經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品。 粗產(chǎn)品的溶液中含有粗產(chǎn)品的溶液中含有Na+、Fe2+、Fe3+和和Mn2+,需將,需將Fe2+、Fe3+、Mn2+轉(zhuǎn)化為沉淀轉(zhuǎn)化為沉淀除去。除去。Fe(OH)2呈絮狀,常將其轉(zhuǎn)化為呈絮狀,常將其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去(生成氫氧化物沉淀的而除去(生成氫氧化物沉淀的pH見表)。若只加一種上述(見表)。若只加一種上述(1)中得到的產(chǎn))中得到的產(chǎn)品,該物質(zhì)的化學(xué)式為品,該物

18、質(zhì)的化學(xué)式為_,控制溶液的控制溶液的pH為為_物質(zhì)物質(zhì)開始開始沉淀沉淀沉淀沉淀完全完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.130海海水水曬鹽曬鹽分離分離粗粗鹽鹽鹵鹵水水飽和食鹽飽和食鹽水水各種產(chǎn)各種產(chǎn)品品MgCl2Mg(OH)2Mg精制精制反饋練習(xí)反饋練習(xí)海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖海水中蘊藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下。如下。 在家用電熱水器不銹鋼內(nèi)膽表面鑲嵌鎂棒,利在家用電熱水器不銹鋼內(nèi)膽表面鑲嵌鎂棒,利用電化學(xué)原理來防止內(nèi)膽腐蝕,寫出正極的電極反用電化學(xué)原理來防止內(nèi)膽腐蝕,寫出正極的電極反應(yīng)式:應(yīng)式:_ 32海水的綜合利用海水的綜合利用海水淡化海水淡化的方法的方法電解食鹽電解食鹽粗鹽的粗鹽的精制精制1用什么試劑除去用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-?2所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì),你所用試劑只有過量才能除凈這些雜質(zhì),你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?粗鹽中含有泥沙、粗鹽中含有泥沙、 Ca2+、M

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