教案資料高中化學(xué)必修二：化學(xué)與自然資源的開(kāi)發(fā)利用-文庫(kù)吧
2025-04-02 01:09 本頁(yè)面
【正文】 有大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，目前，在陸地上發(fā)現(xiàn)的１００多種化學(xué)元素，在海水中已找到８０多種（包括超過(guò)總量99%的H、O、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11種元素和其他微量微量元素）其中７０多種可供提取。如，氯化鈉（即食鹽）有４億億噸，鎂約有１８００萬(wàn)億噸，鉀有５００萬(wàn)億噸，溴約有９０萬(wàn)億噸，核燃料約４０億噸－５０億噸。（2）海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲(chǔ)量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問(wèn)題。（3）從海水中提取物質(zhì)的方法：從海水中制取鹽的方法主要有：鹽田法、電滲析法和冷凍法。其中鹽田法（又叫灘曬法）歷史最悠久，而且也是最簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效的方法?，F(xiàn)在還在廣泛采用。 ※鹽田法：鹽田建在海灘邊，借用海灘逐漸升高的坡度，開(kāi)出一片片象扶梯一樣的池子。利用漲潮或用風(fēng)車和泵抽取海水到池內(nèi)。海水流過(guò)幾個(gè)池子，隨著風(fēng)吹日曬，水份不斷蒸發(fā)，海水中的鹽濃度愈來(lái)愈高，最后讓濃鹽水進(jìn)入結(jié)晶池，繼續(xù)蒸發(fā)，直到析出食鹽晶體。我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)鹽國(guó)，年產(chǎn)鹽量近2000萬(wàn)噸，占世界食鹽產(chǎn)量的80%。長(zhǎng)聲鹽場(chǎng)Ⅱ.從海水中提取鎂的主要工藝流程：鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：海水（主要含NaCl和MgSO4）溶液試劑①M(fèi)g熔融無(wú)水MgCl2MgCl2溶液試劑②Mg(OH)2沉淀電解 （1）為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，試劑①可以選用 NaOH ，要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng) 過(guò)量 ；驗(yàn)證MgSO4已完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2的方法是 取上層清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀。（2）加入試劑①后，能夠分離得到Mg（OH）2沉淀的方法是 過(guò)濾 。（3）試劑②可以選用 HCl 。（4）無(wú)水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl2（熔融） Mg + Cl2↑Ⅲ.從海水中提取溴的主要工藝流程 （1）用蒸餾法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaBr + Cl2 == Br2 + 2NaCl ；（3）向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2 + SO2 + 2H2O == 2HBr + H2SO4（4）向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HBr + Cl2 == 2HCl + Br2（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)，得到產(chǎn)品溴。Ⅳ.【實(shí)驗(yàn)42】從海帶中提取碘（1）反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以I的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎℉2O2)將其氧化成I2，再用有機(jī)溶劑將I2萃取出來(lái)。 用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2I + H2O2 + 2H+ == I2 + 2H2O 。（2）操作步驟：①取約3g干海帶，把表面的浮著物用刷子刷凈（不要用水沖洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精濕潤(rùn)，放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒海帶至完全變?yōu)榛覡a（注意通風(fēng)）停止加熱，冷卻。②將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中加入10ml蒸餾水，攪拌、煮沸2～3min,過(guò)濾。③在濾液中滴入幾滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mL H2O2（3%），現(xiàn)象：溶液 變棕黃色 。再加入幾滴淀粉溶液，現(xiàn)象是：溶液 變藍(lán)色 。（3）提取I2流程： 含碘單質(zhì)的有機(jī)溶液含碘單質(zhì)的溶液試劑殘?jiān)庠氐娜芤鹤茻芙?，過(guò)濾海帶灰 【總結(jié)】海水資源的開(kāi)發(fā)利用： ①?gòu)暮Ｋ刑崛〉Ｋ? ②海水制鹽海水資源的開(kāi)發(fā)利用 ③從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品
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