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1、海洋化学资源课堂探究一、海水中丰富的物质【点拨】 海水中已发现的化学元素有80多种，含盐量为3.5%，按含量的高低依次为：NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl、Na2SO4、MgSO4等，要求同学们能根据图表掌握这些物质的含量高低顺序及其化学式的书写。人类通过提取海水中的各种元素来大量制备对我们有用的物质。(1)海水晒盐：食盐(NaCl)是一种重要的化工原料，广泛地应用于制火碱(NaOH)、纯碱(Na2CO3)、盐酸等物质。(2)用海水制得淡水：地球上可供人类利用的淡水不足1%，大部分水存在于海洋中，将海水淡化制得淡水，是解决水危机的重要途径。(3)利用海水可制取多种金属：利用海水提取镁的
2、反应原理：第一步，卤水富集(又称海水蒸发，属于物理变化)；第二步，化学方法制取纯净的氯化镁，先用稍过量的石灰乳与较粗的氯化镁反应，然后将所得的沉淀氢氧化镁用适量的盐酸溶解即得较纯的氯化镁；第三步，电解熔融氯化镁，制得金属镁。要求同学们掌握各步反应的化学方程式。【例题1】 海水中镁的含量一般为1.28 gL1，总储量约为21015 t。某镁冶炼厂利用海水制镁，其工业流程如下：根据上述流程图，回答下列问题：(1)石灰窑中发生反应的化学方程式为：_。(2)消化池中发生的反应是CaOH2O=Ca(OH)2，其反应类型为，消化池中温度升高的原因是_。(3)写出设备A、B和C中反应的化学方程式A：_；B：
3、_；C：_。(4)氯气不能排放到空气中，而要循环使用，其原因是：氯气有毒，排入空气会污染环境；_。答题关键：本题为图示信息题，把图示中的信息与教材中提取金属镁的理论知识融会贯通是解答此题的关键。解析：由图示工业流程可知：石灰窑中高温煅烧贝壳(主要成分CaCO3)得到CaO，然后经消化池生成Ca(OH)2，在设备A中与海水中的MgSO4反应，沉降过滤后得到的Mg(OH)2在设备B中与来自盐酸厂的盐酸混合反应生成MgCl2，再浓缩干燥后在设备C中电解得到Mg，同时生成的Cl2流向盐酸厂循环使用，既降低生产成本又保护了环境。答案：(1)CaCO3CaOCO2(2)化合反应反应过程中放热(3)MgSO
4、4Ca(OH)2=Mg(OH)2CaSO4Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2MgCl2(4)节约资源，降低生产成本二、如何将咸涩的海水转化为淡水【点拨】 (1)蒸馏：通过加热蒸发而将液体从溶液中分离出来的一种方法，用于分离液体混合物。(2)多级闪急蒸馏法的原理：利用水的沸点随压强减小而降低，设计了一种压强逐渐降低的蒸发室，将它们连通在一起。当高温海水从它们中间穿过时，就会被瞬间蒸发，变为水蒸气，水蒸气经冷凝成为淡水。(3)实验室蒸馏中注意的问题：检验装置气密性；为了使水蒸气迅速冷凝，可将从导管中出来的水蒸气通入试管中，然后将试管放入盛有冷水的烧杯冷凝。【例题2】 目前，全球海
5、水淡化日产量约3 500万立方米左右，其中80%用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。下图是将海水转化为淡水的一套装置。(1)请指出A、B、C、D的仪器名称。(2)为什么加热时要垫石棉网？(3)在D中为什么要放碎瓷片？(4)为什么冷凝管从下端进水，从上端出水？(5)如何证明得到的淡水中无Cl？答题关键：教材“蒸馏法淡化海水”的实验探究中使用的是一套简易的蒸馏装置，本题中的装置是进一步改进的海水淡化装置，但它们的原理基本相同，都是将海水蒸发为水蒸气，进而冷凝为蒸馏水，解题时可将两套装置对照，即可分析得出各部分仪器的作用。解析：答题时首先要搞清楚仪器的名称及使用规则，放入碎瓷片的目的是防止加热时液体暴沸，同时为了让水蒸气充分冷凝，在用冷凝管冷却时，采用逆流。为证明得到的淡水中无Cl，可联想检验Cl的方法。答案：(1)A.酒精灯，B.铁架台，C.锥形瓶，D.蒸馏烧瓶。(2)使蒸馏烧瓶受热均匀，防止加热时炸裂。(3)防止加热时水暴沸。(4)使水蒸气充分冷凝。(5)将得到的少量淡水放入试管中，加入少量AgNO3溶液和稀硝酸。若没有白色沉淀生成，则证明淡水中无Cl。
