3.3海洋化学资源的综合利用

第三单元 海洋化学资源的综合利用 一、海水淡化 1、蒸馏法：将海水加热至沸腾汽化，然后使水蒸气冷凝得到蒸馏水。 2、电渗析法：利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场的作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中，从而达到除盐的目的。 3、离子交换法：用离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水。 二、粗盐提纯 1、粗盐组分 从离子角度分析，将粗盐溶于水后，溶液中除了含有Na+、Cl-外，还含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子。 2、实验步骤及原理 （1）除去不溶性杂质 ①将粗盐倒入烧杯中，加适量水溶解，用玻璃棒搅拌； ②在过滤器上将粗盐水过滤，弃去沉淀，保留滤液。 （2）去除杂质离子 步骤 要除去的杂质离子 加入的试剂 离子方程式 引入的新杂质离子 1 SO42- 过量BaCl2溶液 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ Ba2+ 2 Mg2+ 过量NaOH溶液 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ OH- 3 Ca2+、Ba2+ 过量Na2CO3溶液 Ca2++ CO32-=CaCO3↓ Ba2++ CO32-=BaCO3↓ CO32- 4 OH-、CO32- 适量稀盐酸 H++OH-=H2O 2H++ CO32-=CO2↑+H2O 例题： 1. 过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是（　　） A．③⑤②① B．①②③⑤④ C．②③①④⑤ D．③②①⑤④ 三、从海水中提取溴 1、溴的存在 世界上99%的溴都蕴藏于大海中，且海水中的溴主要以Br-的形式存在。一般情况下从提取食盐后的母液（Br-含量较高）中提取溴。 2、从海水中提取溴的方法 利用Cl2把提取食盐后的母液中的Br-氧化成Br2，鼓入热空气使溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，粗溴精制可以得到高纯度的溴单质，工艺流程如图所示： 主要环节 原理或解释 浓缩 海水晒盐和海水淡化后的母液中Br-得到浓缩 氧化 Cl2 +2Br- = Br2 +2Cl- 吹出 利用溴的挥发性，通人热空气将生成的溴吹出，进入吸收塔 吸收 Br2 + SO2 +2H2O=2HBr+H2SO4 氧化 Cl2+2Br- = Br2 +2Cl- 分离 富集后的Br2通过蒸馏、冷凝得到液溴 4、溴及其化合物的性质与应用 （1）Br2的物理性质 常温下溴单质是深红棕色密度比水大的液体，极易挥发；溴单质在水中的溶解度很小，但易溶于酒精、四氯化碳（密度比水大）等有机溶剂。 （2）Br2的化学性质 ①溴单质的氧化性强于碘单质而弱于氯气，溴单质能将碘化钾溶液中的碘置换出来： 2KI+Br2=2KBr+I2 ②与氯气相似，Br2能与金属单质、H2等反应：2Fe+3Br22FeBr3 H2+Br22HBr。 ③溴有强腐蚀性。 （3）应用 ①制备药物。如消毒药剂“红药水”、镇静剂、青霉素等药物中都含有溴元素。 ②制造农业杀虫剂、阻燃剂的原料。 ③作感光剂。溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 ④变色玻璃中通常加入适量的溴化银和氧化铜。其变色原理用化学方程式表示为： 强光时：2AgBr2Ag＋Br2 暗光时：2Ag＋Br22AgBr。 例题： 1．盛放液溴的试剂瓶中要加一定量的水，其目的是（　　） A．把溴溶于水得到溴水 B．将液溴与空气隔绝防止溴被氧化 C．减少液溴挥发 D．防止溴升华 2. 从淡化海水中提取溴的流程如图，下列有关说法不正确的是（　　） A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B．步骤Ⅰ、Ⅲ的离子反应为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 C．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 D．该流程中，工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl2 44.8L 3．溴元素主要以Br-的形式存在于海水中，但浓度很低，提取时需要不断地富集以提高其浓度。利用海水晒盐所得的卤水进行提取，是常用的提溴方法，其过程如图所示。 （1）溴元素的性质与氯元素接近，HBr 气体极易溶于水，推测HBr气体在空气中产生的现象为 ；若要收集HBr气体，应 ... ...