高中化学 第四章 第一节 海水资源的开发利用 第2课时课后作业 新人教版必修2 6页

第2课时　海水资源的开发利用 一、海水水资源的利用 ‎1．海水水资源 海洋约占地球表面积的71%，海水占地球总水量的97%。‎ ‎2．海水水资源的利用 ‎(1)利用方式：主要包括海水的淡化和直接利用海水进行__________等。‎ ‎(2)海水淡化的途径主要是从海水中提取淡水或从海水中把____分离出去。‎ ‎(3)海水淡化的方法主要有______、__________、__________等。其中__________的历史 最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。‎ ‎(4)海水的蒸馏 二、海水化学资源的开发利用 ‎1．海水化学资源的特点 ‎(1)海水资源的多样性 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的________和________，‎ 按含量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、‎ Sr等11种元素超过总量的____，其他为______元素，总计含有____多种元素。‎ ‎(2)海水资源的分散性 虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的____________却很低。例如，‎ 海水中金(Au)元素的总储量约为5×107 t，而1 t海水中的含量仅有4×10－‎6 g。‎ ‎2．海水化学资源的开发利用 ‎(1)从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产______、______、______‎ 以及______、______、______等含氯化工产品。‎ ‎(2)从海水中制取____、____、____及其化工产品，是在传统海水制盐工业上的发展。‎ ‎(3)海带中提碘 ‎①海带中含有碘元素的检验 a．关键反应的反应原理：‎ ‎________________________________________________________________________‎ b．实验步骤及证明方法 ‎②海带中提碘 a．流程 海带→浸泡→______→______→______→碘单质。‎ b．主要的化学反应原理：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)从海水中提取溴：主要方法是空气吹出法。主要流程：‎ 离子方程式：‎ ‎①________________________________________________________________________‎ ‎②________________________________________________________________________‎ ‎③________________________________________________________________________‎ 三、海洋资源的综合利用 ‎1．在工业生产中，海水提溴可以同其他生产过程结合起来，如反应需要一定的温度，就 可以利用在火力发电厂和核电站用于冷却的循环海水，以实现__________的目的。‎ ‎2．海水淡化后的浓海水中，由于溴离子得到了浓缩，以此为原料也同样可以提高______‎ 的效益。‎ ‎3．从海水中提取__________对一个国家来说具有战略意义。‎ ‎4．化学在开发__________方面也将发挥越来越大的作用。‎ ‎5．__________、__________等也是越来越受到重视和开发的新型能源。‎ 知识点一　海水水资源的开发利用 ‎1．历史最久的海水淡化方法是(　　)‎ A．蒸馏法 B．电渗析法 C．离子交换法 D．过滤法 ‎2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要通过化学变化就能够从海水中获得的 物质是(　　)‎ A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 ‎3．下列关于海水知识不正确的是(　　)‎ A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用 B．海水既苦又涩，不能直接利用 C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低 D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合 知识点二　海水化学资源的开发利用 ‎4．已知海带中的碘以I－形式存在，若将其转化为单质碘，不能使用的物质是(　　)‎ A．Cl2 B．Br‎2 ‎ C．H2O2 D．H2O ‎5．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取出来 的。主要步骤如下：‎ →Mg ‎(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用__________，要使MgSO4完全转化 为沉淀，加入试剂①的量应________。‎ ‎(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ‎__________________。‎ ‎(3)试剂②可以选用____________。‎ ‎(4)无水MgCl2在熔融状态下通电，会生成Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 练基础落实 ‎1．如果实行海水淡化来供居民用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(　　)‎ A．加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化 B．利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化 C．将海水缓慢降温凝固以获取淡水 D．将海水通过离子交换树脂以除去各种离子 ‎2．‎6月5日是世界环境日，环境与可持续发展是永远的主题，利用海水是可持续发展的 一个任务，对于海水的利用认识错误的是(　　)‎ A．海水中有人类大量需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺 的问题 B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发 C．可以用太阳能电解海水以获取氢能源 D．人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡 ‎3．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)‎ A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2‎ D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 ‎4．从海藻灰中提取碘的方法：往海藻灰浸取液中通入Cl2后，用升华方法将置换的碘提 纯。但浸取液中通入Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr，为了消除这两种杂 质，使其中的碘完全游离出来，可加入适量的(　　)‎ A．CaO B．KI C．H2O D．酒精 ‎5．海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透 过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能透过淡化膜，从而得到淡水，对加 压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是(　　)‎ A．溶质质量增加 B．溶液质量不变 C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变 ‎6．海水中含有氯化镁，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳，②‎ 在引入海水的水渠中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物，③将沉淀物与盐酸反应，结 晶过滤、干燥产物，④将得到的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是(　　)‎ A．此法的优点之一是原料丰富 B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2‎ C．第④步电解时同时会产生氯气 D．以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应 练方法技巧——化工原理的判断技巧 ‎7．从海水提取溴的过程中，有如下反应：5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4‎ ‎＋3H2O，与上述反应在原理上最相似的反应是(　　)‎ A．2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl B．AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl C．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O D．Cl2＋H2O===HCl＋HClO 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答案 练综合拓展 ‎8．海水中含有大量的氯化镁，从海水中提取镁的生产流程如下图所示：‎ 海水Mg(OH)2MgCl2,[操作②]‎ MgCl2·6H2OMgCl2,[操作③]Mg 回答下列问题：‎ ‎(1)写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 操作①主要是指________。‎ ‎(2)试剂①可选用________，该反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)操作②主要是指 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)经操作③最终可得金属镁，该反应的化学方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎9．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。‎ ‎(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪 器有________(填代号，限填3项)。‎ A．试管　B．瓷坩埚　C．坩埚钳　D．铁三脚架　E．泥三角 F．酒精灯　G．烧杯　H．量筒 ‎(2)第2步：I－溶液的获取。操作是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用________(填代号)。‎ A．浓硫酸　　　　　　　　 B．新制氯水 C．KMnO4溶液 D．H2O2‎ 理由是_________________________________________________________。‎ ‎(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝 色，则证明海带中含碘。第二节　资源综合利用　环境保护 第2课时　海水资源的开发利用 基础落实 一、‎ ‎2．(1)循环冷却　(2)盐　(3)蒸馏法　电渗析法　离子交换法　蒸馏法 ‎(4)‎ 二、‎ ‎1．(1)无机物　有机物　99%　微量　80　(2)富集程度 ‎2．(1)烧碱　纯碱　钠　氯气　盐酸　漂白粉 ‎(2)镁　钾　溴　(3)①a.2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O　②a.氧化　过滤　提纯　b．Cl2＋2KI===2KCl＋I2　(4)①2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ ‎②Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－‎ ‎③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ 三、‎ ‎1．减少能耗 ‎2．制溴 ‎3．铀和重水 ‎4．海洋药物 ‎5．潮汐能　波浪能 对点训练 ‎1．A ‎2．D　[A、B、C三项均涉及化合价变化，属化学变化，海水蒸发得食盐和淡水，属物理变化。]‎ ‎3．B ‎4．D　[I－转化成I2，碘元素的化合价升高，故需加入能将I－氧化成I2的氧化剂。Cl2、Br2、H2O2都能氧化I－，而H2O不能，所以应该选D。]‎ ‎5．(1)石灰乳或Ca(OH)2　过量　(2)过滤　(3)盐酸 ‎(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑‎ 课后作业 ‎1．A　[海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，加明矾不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。]‎ ‎2．A ‎3．C　[海水中的钾元素是以化合态形式存在，要由化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，故A不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B也不正确；电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D也不正确。]‎ ‎4．B　[ICl和IBr与Cl2性质相似，可将KI氧化为碘单质，从而消除杂质。]‎ ‎5．C　[右侧海水中水分子能透过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能透过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大。]‎ ‎6．D　[海水中含有丰富的镁元素，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，将贝壳煅烧制CaO，与水反应生成Ca(OH)2，加入海水中生成Mg(OH)2，过滤，然后用盐酸溶解，浓缩得到氯化镁，再进行电解，得到金属镁。涉及的化学反应类型有分解反应、化合反应、复分解反应。]‎ ‎7．C　[在5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O的反应中，Br－被BrO氧化，生成Br2，在四个答案中只有C项中被氧化和被还原的元素为不同价态的同一元素硫，最后生成单质硫，二者原理相同。]‎ ‎8．(1)CaO＋MgCl2＋H2O===Mg(OH)2↓＋CaCl2‎ 过滤　(2)盐酸　Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O ‎(3)蒸发结晶　(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑‎ ‎9．(1)BEF　(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤　(3)D　过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)‎ 解析　本题给出实验任务和步骤，考查学生对实验原理的理解，并考查学生根据实验目的选择正确的试剂操作完成规定“实验”的能力。灼烧固体通常在坩埚中进行，所以涉及的硅酸盐质仪器应有瓷坩埚、酒精灯、泥三角。灼烧所得灰烬含有可溶性I－的盐，欲得其溶液需溶解、过滤，滤液即为含I－的溶液。将I－氧化为I2，以用于第4步的检验，最好选用过氧化氢，因为过氧化氢作氧化剂，还原产物为H2O且无杂质生成，2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，加少量稀酸会促进反应。 ‎