开发利用和海水资源

第一节开发利用金属矿物和海水资源

海水资源的开发利用

海洋约占地球表面积的71%，水储量约为1.3×109亿吨，为地球总水量的97%，富含大量可溶性盐，包含多种金属元素和非金属元素，同时孕育了大量的水生动植物，可谓资源丰富，怎样对其进行开发利用呢？二、海水资源的开发利用1、海水的组成：含八十多种元素。

其中，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上，其余为微量元素；特点是总储量大而浓度小，以无机物或有机物的形式溶解或悬浮在海水中。总矿物储量约5亿亿吨，有“液体矿山”之称。堆积在陆地上可使地面平均上升153米。如：金元素的总储量约为5×107吨，而浓度仅为4×10-6g/吨。另有金属结核约3万亿吨，海底石油1350亿吨，天然气140万亿m3。知识拓展：海洋生物资源非常丰富海洋中的矿产资源

大陆架的浅海海底：

石油、天然气、煤、硫、磷等近岸带的滨海砂矿：

砂、贝壳等建筑材料和金属矿产多数海盆中：

深海锰结核海洋油、气开发国际合作和工程招标海洋能源具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电2、海水淡化海水中水资源的利用：主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。太阳能蒸发海水示意图：

太阳能淡水淡水水蒸汽海水海水淡化设备低温蒸馏海水淡化具有设备的一次性投资低、热电消耗低、传热效率高、操作弹性大、产品水的纯度高、装置的安全性好等诸多优点，是世界各国竞相发展的淡化技术。

例如：制备氯化钠、氯化镁等。进一步再用于提取多种金属单质和非金属单质。海水粗盐（氯化钠）浓缩海水蒸发结晶沉淀（氢氧化镁）洗涤、加盐酸MgCl2·6H2O结晶无水MgCl2脱水HCl气氛中熔融电解MgCl2加碱3、海水制盐：利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。

[练习1]从海水中提取镁的主要工艺流程如下:

镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下：（1）为了使MgCl2转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用

，要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂①的量应

，验证MgCl2已完全转化为Mg（OH）2的方法

。

NaOH或Ca(OH)2过量取上层清液，滴入NaOH溶液，不产生沉淀

镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。主要步骤如下：（2）加入试剂①，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，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式

。过滤

HCl

[练习1]从海水中提取镁的主要工艺流程如下:MgCl2Mg+Cl2↑电解熔融4、海水提溴（空气吹出法）：Br2浓缩海水酸化①Cl2吹入空气水蒸汽②吸收塔与SO2混合HBr③Cl2Br2产品①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4③2HBr+Cl2=2HCl+Br2☆写出上述过程中①②③三个步骤的化学反应方程式.富集5、从海带中提取碘的实验①原理:2HI

+H2O2=I2+2H2O（溶液变为棕黄色）②提取流程含碘单质的有机溶液含碘单质的溶液试剂残渣含碘元素的溶液海带溶解过滤海带灰灼烧[总结]非金属单质的制备方法：利用氧化剂将非金属阴离子氧化为单质。（氧化还原反应的应用）（3）海水综合利用：（P.84图4-5）海水综合利用联合工业体系一例2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电解能源开发：海水潮汐能、波浪能发电…淡水[练习3]从海水中可以提取溴,主要反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,下列说法中正确的是()A、溴离子具有氧化性B、氯气是还原剂C、该反应属于取代反应D、氯气的氧化性比溴单质强D[练习4]向NaBr和KI的混合溶液中通入足量的Cl2后,将溶液蒸干并灼烧,最后得到的物质是()A、NaBr和KIB、NaBr和KClC、NaCl和KClD、N