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第14天 海水資源的開發(fā)利用 高考頻度：★★★☆☆ 難易程度：★★☆☆☆ 海洋中蘊藏著巨大的化學資源，下列有關海水綜合利用的說法正確的是 A．蒸發(fā)海水可以生產(chǎn)單質(zhì)碘 B．蒸餾海水可以得到淡水 C．電解海水可以得到單質(zhì)鎂 D．電解海水可以制得金屬鈉 【參考答案】B 1．海水水資源的開發(fā)利用 （1）海水的淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中分離出鹽分，可以達到淡化海水的目的。 （2）海水淡化的方法及原理 淡化方法 原理 蒸餾法 將海水加熱蒸發(fā)汽化，然后冷凝水蒸氣得到蒸餾水 電滲析法 利用陰、陽離子交換膜對水中陰離子、陽離子的選擇透過性，在外加直流電場作用下，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移入另一部分水中而達到除鹽目的 離子交換法 用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陽離子和陰離子，得到去離子水的方法 （3）海水蒸餾原理示意圖 2．海水化學資源的開發(fā)利用 （1）從海水中提取食鹽 從海水中提取食鹽的方法主要是鹽田法。鹽田法（又叫灘曬法）歷史最悠久，而且也是最簡便和經(jīng)濟有效的方法，現(xiàn)在還在廣泛使用。 （2）從海帶中提取碘 （3）從海水中提取溴——空氣吹出法 主要過程及反應原理 a．濃縮：海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br?得到濃縮。 b．氧化：向濃縮的海水中通入Cl2,將Br?氧化為Br2。 c．富集：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收。 d．氧化：利用Cl2將HBr氧化得到溴單質(zhì)。 （4）從海水中提取鎂 1．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關海水綜合利用的說法正確的是 A．海水蒸發(fā)制海鹽的過程只發(fā)生了化學變化 B．海水中含有鉀元素，只需要經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) C．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能 D．從海水中提取溴單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應 2．海洋是非常巨大的資源寶庫，下列有關海洋資源開發(fā)利用的說法，不正確的有 A．海洋約占地球表面積的71%，水儲量達1.3109億噸，人類不存在缺水問題 B．海水資源的利用包括水資源的利用和化學資源的利用，二者可以綜合進行 C．海水中除H2O外，還含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多種元素的化學資源 D．從海水中獲取食鹽的過程屬于物理變化 3．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如圖所示，其中不正確的是 A．溴在周期表中位于第四周期第ⅦA族 B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性 C．步驟④的離子方程式為Br2+SO2+H2O2H++2Br?+ D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物可用分液漏斗分離 4．從海水中提取鎂的流程如圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物): 請回答相關問題。 （1）下列說法不正確的是　　　　(填序號)。 A．上述方法的優(yōu)點之一是原料取自大海 B．進行①②③步驟的目的是富集MgCl2 C．工業(yè)上也可用電解熔融氧化鎂的方法制取鎂 D．電解法冶煉金屬要消耗大量的電能 （2）海水進入沉淀池前，對海水進行處理有以下兩種方案。 方案一:將曬鹽后的鹵水通入沉淀池。 方案二:將加熱蒸發(fā)濃縮后的海水通入沉淀池。 你認為方案　　　　　更合理，理由是　___________________________。 （3）步驟③中發(fā)生反應的離子方程是　_____________________________。 步驟④中發(fā)生反應的化學方程式是　_____________________________。 5．空氣吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如圖所示: （1）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是　_______________________________________。 （2）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80~90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）步驟⑧中蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。所用主要儀器的名稱是　　　　　　　　　。 （4）步驟①、②之后并未直接用含Br2的海水進行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO2水溶液吸收”、“Cl2氧化”后再蒸餾，這樣操作的原因是　____________________________________________________。 1．【答案】D 2．【答案】A 【解析】A項，海洋中的水成分復雜，含鹽量高，無法直接使用，有限的淡水資源日益減少，錯誤。B項，海水經(jīng)處理可得淡水、海水中的一些金屬和非金屬元素經(jīng)一系列的物理和化學變化得到金屬或非金屬單質(zhì)等，正確。C項，海水中含有H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等80多種元素，正確。D項，海水蒸發(fā)，析出NaCl晶體，屬于物理變化，正確。 3．【答案】C 【解析】A項，Br的原子序數(shù)為35，其核外有4個電子層，位于第四周期，最外層有7個電子，位于第ⅦA族，正確。B項，含Br2的海水中通入空氣，Br2被吹出，說明Br2具有揮發(fā)性，正確。C項，步驟④的離子方程式為Br2+SO2+2H2O2Br-+4H++，錯誤。D項，溴在水中溶解度不大，液溴在下層，溴水在上層，可分液得到液溴，正確。 4．【答案】（1）C?。?）一　加熱海水需要大量的能源，浪費了能源，增加了生產(chǎn)成本　 （3）Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O　MgCl2Mg+Cl2↑ 5．【答案】（1）酸化可抑制Cl2、Br2與水反應 （2）溫度過高，產(chǎn)生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣增多；溫度過低，溴不能完全蒸出 （3）分液漏斗 （4）“空氣吹出”、“SO2水溶液吸收”、“Cl2氧化”的過程實際上是Br2的濃縮富集過程，與直接蒸餾含Br2的海水相比，蒸餾含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低 【解析】（1）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，是因為在酸性溶液中Cl2、Br2與水的反應受到抑制。（2）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度過高，會產(chǎn)生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出。（4）步驟③、④、⑤的過程實際上是Br2的濃縮富集過程，與直接蒸餾含Br2的海水相比，蒸餾含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低，效益更高。 你正走在學霸的路上