专题12+海洋资源的综合利用(方法讲解)

海洋资源的综合利用海洋约占地球表面积的71%，具有十分巨大的开发潜力。从海水中除了提取NaCl外，还可以提取溴、镁、碘等。海洋资源的开发利用是高考化工流程试题常考的知识点。1.海水提溴海水在晒盐的中同时生产了卤水，卤水中含有NaBr,从卤水中提取溴，体现了海水资源的综合利用,化工生产的联合性。案例1我国有广阔的海岸线，海水综合利用大有可为。海水中溴含量为65mg/L,从海水中提取溴的工业流程如下：低浓度通人低浓度通人热空丸吹HiBis用硫駿酸工用纯磁涪液吸收吓、化蒸怖业Bi2溶液n 11b厂以上步骤I中已获得游离态的溴，步骤II又将之转变成化合态的溴，其目的是： 步骤II通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 。A.氧化性B.还原性C.挥发性D.腐蚀性以上流程II中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数： 上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式： 。由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是 。A.乙醇 B.四氯化碳 C.氢氧化钠溶液D.苯分析：本题考查了海水提溴，从整体把握各步发生的反应，知道每一步操作的目的。根据流程分析可知：海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水，卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质。解析：(1)步骤I中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤I中已获得游离态的溴，步骤II又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本；(2)溴易挥发，步骤II通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，答案选C；(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3B2+3CO32-=r23BrO3-+5Br-+3CO2 (4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏,

溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子方程式SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-，硫酸和氢溴酸为强酸，强酸对设备的严重腐蚀；(5)A.乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，A错误；B.四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，B正确；C.氢氧化钠溶液和溴能发生加成反应，所以不能作萃取剂，C错误；D.苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，D正确；答案选BD。2.海水提镁海水晒盐后的卤水中含有MgCl2或MgSO4，加碱可产生Mg(OH)2沉淀，再加盐酸，可得MgCl2溶液，分离得到无水MgCl2，熔融电解得到Mg。加的碱是利用贝壳生产的Ca(OH)2，体现了化工生产的经济性原则。案例2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的。主要步骤:试回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用 ；加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 ；试剂②可以选用 ；反应的离子方程式为： ；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 。分析：从海水中提镁，试剂①应加碱，可以是NaOH或Ca(OH)2，从经济方面考虑，最好是石灰乳,溶解Mg(OH)2，试剂②是盐酸。解析：(1)MgSO4与NaOH或石灰乳反应生成了Mg(OH)2，离子方程式为Mg2++2OH=Mg(OH)2J，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应过量，故答案为：过量的石灰乳或NaOH；⑵因Mg(OH)2沉淀不溶于水，可用过滤的方法分离，故答案为：过滤；(3)Mg(OH)溶于水，可用过滤的方法分离，故答案为：过滤；(3)Mg(OH)2与HC1反应生成了MgCl2和H2O，方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgC12+2H2O，故答案为：盐酸HC1)；Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O；⑷无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和C12：MgC12(熔融) Mg+C12T，故答案为：MgC12(熔融) Mg+Cl2f。3.海带提碘海带有含有碘化物，利用h2o2可将i-氧化成i2,再用萃取的方法获取i2。氧化i-最好选用h2o2，体现了绿色化学理念。案例3某学习小组按如下实验流程探究海带中碘的制取。实验(一)实验(二)另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3I2+6NaOH=5Nal+NaIO3+3H2O。请回答：TOC\o"1-5"\h\z步骤X的实验操作名称为 ，所用到的主要仪器有 。下列有关步骤Y的说法，正确的是 。A.应控制NaOH溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层C.主要实验操作为过滤 D.NaOH溶液可以由乙醇代替步骤Z中加入了H2SO4溶液，请写出发生反应的离子方程 。实验(二)中操作W的名称是 。方案甲中采用蒸馏不合理，理由是 。分析：本题考查物质的分离与提纯方法的综合应用，试题涉及的知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，注意熟练掌握化学实验基本操作方法。解析：(1)碘易溶在四氯化碳中，则步骤X的实验操作名称为萃取，所用到的主要仪器有分液漏斗。(2)A.发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O中，需要浓氢氧化钠溶液，所以应控制NaOH溶液的浓度和体积，A正确；B.根据反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O可知，步骤Y将碘转化成离子进入水层，B正确；C.该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠，将碘转化成离子进入水层，不是过滤操作，C错误；D.乙醇易溶于水和四氯化碳，将氢氧化钠换成乙醇，仍然无法分离出碘单质，D错误；答案选AB；(3)在酸性条件下，1-和IO3-反应生成I2，发生反应的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3也0。(4)由于碘单质不溶