《全程复习方略2104-2015学年高考化学一轮复习45海水资源的开发利用环境保护与绿色化学课件新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全程复习方略2104-2015学年高考化学一轮复习45海水资源的开发利用环境保护与绿色化学课件新人教版（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 五 节 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学,一、海水资源的综合利用从含碘的有机溶液中提取碘,有如下装置:,(1)该装置中的错误之处有:_ _。 (2)进行该蒸馏操作时,最好使用水浴加热,原因是:_ _。,没有使用石棉网、温度计插入液,面以下、冷凝管中进出水的方向颠倒,有机溶剂,沸点较低,碘易升华,1.海水资源的利用: (1)利用方式:海水的淡化和直接利用海水进行_。 (2)海水的淡化。 途径:主要是从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。,循环冷却,方法和原理。,冷凝,选,择透过性,阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,2.海水化学资源的综合利用: (1)氯碱工业。 电解食盐水(写出化学方程
2、式,下同)。 _。 产物制盐酸:_。 制漂白液:_。,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,H2+Cl2 2HCl,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,(2)海水提镁:先将海水中的镁富集,再电解熔融氯化镁。 最后一步反应:_。 (3)海水提溴:先将海水中的溴富集,再通过氧化还原反应将 溴提取出来。 最后一步反应:_。,MgCl2(熔融) Mg+Cl2,2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,3.海水其他资源的开发利用: (1)从海水中提取核能开发的重要原料:_。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。,铀和重水,(1)制取MgCl2时,应在干燥的HCl气流中加热MgCl
3、26H2O,目的是防止MgCl26H2O在加热脱水时水解产生Mg(OH)2或Mg(OH)Cl。 (2)加碘食盐中的碘元素是以KIO3的形式存在,而不是KI、I2等。,二、环境保护与绿色化学,(1)加热时,下部NH4Cl逐渐消失,而上部汇集了固体NH4Cl,说 明_。 (2)加热时,中现象为_ _。 (3)上述实验的特点:可有效地减少污染,实现化学实验绿色化 的要求。,NH4Cl不稳定,受热易分解,NH3与HCl易化合生成NH4Cl,溶液颜色变浅,冷却后又恢复到原来,颜色,1.环境问题的含义:主要是指由于人类不合理地开发和利用自 然资源而造成的_破坏,以及工农业生产和人类生活 所造成的_。,生态
4、环境,环境污染,2.常见环境污染问题。,SO2,氮氧化物,氮氧化合物,碳氢化合物,CO2,磷,3.环境保护: (1)空气质量日报:主要包括“空气污染指数”“空气质量级 别”“首要污染物”。目前计入的污染物主要是_、 _。 (2)三废污染:是指_。 (3)环保措施:回收利用、达标排放、研制可降解塑料等无污染 的新材料等。,二氧化硫,二氧化氮和可吸入颗粒物,废水、废气、废渣,4.绿色化学: (1)核心:利用化学原理从源头上_工业生产对环境 造成的污染。 (2)特征:采用_的原料;在无毒、无害的条件 (包括催化剂、溶剂)下进行;产品应该是环境友好的;具 有理想的“原子经济性”,即反应具有高选择性、极
5、少副产 物,甚至实现“零排放”。,减少和消除,无毒、无害,(3)原子经济性:原子经济性可用原子利用率来衡量,其定义可 表示为原子利用率= 100%。 CH2CH2+Br2CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 上述两反应的原子利用率为100%的是_,其特点为:反应物中 的原子_。原子经济性的反应有两 个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减 少了废物的排放。,全部转化为期望的最终产物,(1)我国酸雨主要是硫酸型,主要是由燃料燃烧产生SO2引起的,防止酸雨产生的根本途径是减少人为污染物的排放。 (2)绿色化学与传统的治理工业“三废”截然不同。治理工业“三废”是先污染后治理,而绿色化学是
6、从源头上减少和清除工业生产对环境的污染。,考点 海水资源的综合利用 1.氯碱工业: (1)生产流程。,深化 剖析,(2)产物及其用途:阴极产物是NaOH和H2,阳极产物是Cl2。 产物可用于冶炼金属、制备盐酸、纯碱、农药和漂白剂等。,2.海水提镁: (1)生产流程。,(2)基本步骤及主要反应。 制熟石灰:CaCO3 CaO+CO2, CaO+H2O=Ca(OH)2。 沉淀:Mg2+2OH-=Mg(OH)2。 酸化:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。 蒸发结晶:析出MgCl26H2O。 脱水:在氯化氢环境中使MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁。 电解:电解熔融氯化镁制得镁。,3.
7、海水提溴: (1)生产流程。,(2)主要反应。 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2, SO2+Br2+2H2O=4H+2Br-+ 。,4.海带中碘的提取: (1)工艺流程。(2)主要反应:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,【高考警示】 (1)注意在海水中镁、溴和碘都以化合态形式存在且含量较低,需要先富集再提取,提取过程中要通过发生氧化还原反应获得它们的单质。 (2)提取海水中NaCl、镁、溴、碘的过程中要用到结晶、过滤、萃取和分液等实验操作,要注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。 (3)海水中铀和重水的提取,潮汐能、波浪能的开发对于新能源的开发具有重要意义。,【典题通关】(201
8、4南昌模拟)海水资源的利用将走综合开发的道路,一次提取海水,同时提取多种物质。如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。,试回答下列问题: (1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、 等杂质,精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中发生反应的离子方程式: 粗盐中加入过量的Na2CO3溶液:_。 滤液中加入盐酸至溶液呈中性: 。,(2)对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式是_。 (3)提纯粗盐后的母液中含有K+、Mg2+、Na+等阳离子,对母液进行一系列的加工可以制得金属镁。 从充分利用当地海洋化学资
9、源,提高生产与经济效益的角度考虑,制取石灰乳的原料是 。 从离子反应的角度思考,在母液中加入石灰乳的目的是_。,电解氯化镁的化学方程式是_。 在生产中,常涉及反应MgCl26H2O=MgCl2+6H2O,该反应需要在HCl气氛中才能顺利完成,其理由是 。,(4)提取Mg(OH)2后在剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂,又可制取重要的化工原料溴单质。 生成溴单质的化学反应的离子方程式是_; 生产中将溴单质从混合物中分离出来的方法是_, 这种方法的成功应用是基于溴单质具有 性。,以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找提供货源的设想,其中合理的是 。 A.从外地购买 B.从本厂生产烧碱处循环 C.从
10、本厂生产镁单质处循环 D.在当地新建生产工厂 从多种经营综合开发,打造大而强的现代化企业及本厂生产所需要的原料等方面来看,你认为该厂还可以再增加的生产项目是 。,【解题指南】解答本题注意以下两点: (1)精制食盐水的过程中各种试剂的作用。 (2)氯碱工业、海水提镁、海水提溴的生产流程,明确各步的化学反应原理。,【解析】(1)过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的 Na2CO3溶液的作用分别是除 、除Mg2+、除Ca2+和过量的 Ba2+。过滤后在滤液中加入适量盐酸的作用是除去过量的 OH-和 。故粗盐中加入过量的Na2CO3溶液发生的反应为 Ca2+ =CaCO3,Ba2+ =BaC
11、O3;在滤液中加 入盐酸至溶液呈中性发生的反应为2H+ =CO2+H2O, OH-+H+=H2O。 (2)电解饱和食盐水的化学方程式是 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。,(3)从充分利用当地海洋化学资源,提高生产与经济效益的 角度考虑,制取石灰乳的原料是贝壳。 加石灰乳的作用是富集Mg2+,制取Mg(OH)2。 电解熔融氯化镁的化学方程式是MgCl2(熔融) Mg+Cl2。 MgCl2在加热时水解程度较大,通入HCl可抑制Mg2+水解。,(4)生成溴单质的离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,利用溴易挥发的性质,通入热空气或水蒸气将溴蒸气吹出。 电解NaCl溶液、电解
12、熔融的MgCl2均可制得Cl2。 利用氯气的性质可增加生产项目:生产盐酸、制漂白粉(或漂粉精)、消毒液等。,答案:(1)Ca2+ =CaCO3, Ba2+ =BaCO3 2H+ =CO2+H2O,OH-+H+=H2O (2)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 (3)贝壳 制取氢氧化镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2 抑制MgCl2(Mg2+)水解,(4)2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 通入热空气或水蒸气将溴蒸气吹出 挥发 B、C 生产盐酸、制漂白粉或消毒液等(回答一项即可),【变式训练】海洋中有大量的宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴,其工业制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到3
13、63 K,控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来,然后用一种气体X把溴吹出,再用纯碱溶液吸收,这时,溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化,单质溴可从溶液中析出。 (1)把溴吹出的气体X,最可能用下面的 (填序号)。 A.乙烯 B.空气 C.氩气 D.CO2,(2)某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机溶 剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理。_ (填“是”或“否”),并说出理由 。 (3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染,某实验 小组准备收集工厂的空气测定溴的含量,提供乙醇溶液、蒸馏 水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液,请你为他们设计收集一 瓶工厂的空气的方法_。,(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为_, 硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为_。,【解析】(1)吹出的溴单质用Na2CO3吸收,不能用CO2吹出Br2,是 因为CO2与Na2CO3能发生反应,乙烯与溴单质发生加成反应,氩气 的使用在工业上成本较高,因此最可能用的是空气。 (2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂,而且还造成一部分 溴流失,从萃取剂中分离出液溴使成本增加。 (3)收集工厂内的空气,只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到 工厂后,把其中的液体倒出,然后密封试剂瓶,即得一瓶工厂内 的空气。,
