2021届（鲁科版）高考化学一轮复习海水的综合利用学案4页

海水的综合利用
海洋发展是 21世纪人类社会发展的主要问题。海洋有丰富的生物、矿产等资源,
是支持人类持续发展的宝贵财富,如海水提溴、海洋植物提碘,海水中提取食盐
等。
问题 1.工业上用空气吹出法从海水中提取 Br2时,为什么不能直接蒸馏“溴水混
合物”?(素养角度——科学态度与社会责任)
提示:因为 Br2浓度低,直接蒸馏,处理量大,生产成本高,故 Br2必须进行富集。
问题 2.工业上用空气吹出法从海水中提取 Br2时,溴几次被氧化?几次被还
原?(素养角度——宏观辨识与微观探析)
提示:海水提溴的过程是溴元素两次被氧化,一次被还原的过程。
问题 3:海水提镁,最基本的方法是往海水中加碱(提供贝壳),得到 Mg(OH)2沉淀,
将沉淀分离出来后再加入盐酸使其变成 MgCl2后;经结晶、过滤、干燥、电解,就
可以得到金属镁,试写出该过程发生哪些化学反应?(素养角度——科学态度与
社会责任)
提示:CaCO3 CaO+CO2↑;CaO+H2O Ca(OH)2;MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓
+CaCl2;Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O;MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 (　　)

A.向苦卤中通入 Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用 NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用 SO2将其还原吸收
【解析】选 C。A项,向苦卤中通入 Cl2时发生反应 Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,故其目
的是提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入
沉淀剂,过滤后调节滤液 pH 以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C 项,
工业生产常选用廉价的 Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入 Cl2后所得溶
液中 Br2的浓度很小,因此利用 Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出 Br2,
再用 SO2将其还原为 HBr进行富集,正确。
【加固训练】
(2020·福州模拟)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如图 1:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、__________。
(2)步骤Ⅰ中已获得 Br2,步骤Ⅱ中又将 Br2还原为 Br-,其目的是___________

________________________________。
(3)步骤Ⅱ用 SO2水溶液吸收 Br2,吸收率可达 95%,有关反应的离子方程式为
____________________,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________________________________。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料
知:Br2的沸点为 59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画
了如图 2装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器 B的名称是________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是____________
__________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?
________________________。
④C中液体颜色为________,为除去该产物中仍残留的少量 Cl2,可向其中加入
NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________________________。
【解析】海水淡化后得到 NaCl、母液、淡水,电解氯化钠溶液得到氯气,
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,将氯气通入母液中发生反应 2Br-+Cl2
2Cl-+Br2,溴和二氧化硫发生反应 Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4,再向含有 HBr的溶
液中通入适量氯气蒸馏得到溴单质。
(1)淡化海水的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法等。(2)步骤Ⅰ中已获得
Br2,低浓度的 Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,步骤Ⅱ中又将 Br2还原
为 Br-,目的是富集溴元素。(3)二氧化硫吸收溴单质,Br元素的化合价由 0降低
为-1,Br2在反应中作氧化剂,表现氧化性,S元素的化合价由+4升高到+6,SO2作

还原剂,发生反应:Br2+SO2+2H2O 4H++S +2Br-,工业生产中应解决的主要问
题是反应生成了两种强酸对设备的严重腐蚀。(4)①该仪器名称是冷凝管,冷凝
管起冷凝作用;②控制温度 59 ℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液
态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,
易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管;③为制取较纯净的溴单
质,应该控制 b的温度,以便使溴...