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◇专题1

海水资源的开发利用

1．海水淡化

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化的主要方法。

2．海水中镁、钾、溴、碘等化工产品的提取

海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集问题。例如：

(1)海水中溴的提取流程：

①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。

②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。

③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的。Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 ④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。

⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。

(2)海带中碘的提取原理：海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。

如用H2O2作氧化剂，反应的离子方程式是2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。

实验时先将干海带灼烧去除有机物，剩余物用H2O2、H2SO4处理，使得I－被氧化成I2。

3．海水资源的综合利用

(1)从海水中提取淡水——海水淡化。

(2)直接利用海水进行循环冷却。

(3)海水制盐。

(4)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品。

(5)从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。

(6)从海水中获取其他物质和能量。

【典题例证1】

海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如下：

(1)步骤Ⅰ获得Br2的化学反应的离子方程式为____________ ______________________________。

(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，其反应的化学方程式为_______________

______________________________________________。

在该反应中，氧化剂是________(填化学式)；若反应中生成2 mol HBr，则消耗________ mol SO2。

(3)根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是____________________________________。

解析

海水淡化可得到NaCl，电解熔融的NaCl可得到Na和Cl2，利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br－得到Br2，发生的离子反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，然后通入空气吹出Br2，再用SO2水溶液吸收Br2，发生反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，则消耗1 mol SO2，最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏即可得到Br2。通过上述过程中的反应可判断出三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞SO2。

答案

(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 (2)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr

Br2

1 (3)Cl2＞Br2＞SO2 【典题例证2】

如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是(

)

A．因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素

B．碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀

C．在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等

D．在实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗

解析

A项，工业上提取碘元素主要通过海生植物海带，不可以直接用海水来提取碘元素，错误；B项，由从海带中提取碘元素的工业流程可知，海带浸泡后加碱进行碱化，过滤得到有机物沉淀，正确；C项，提取海带中碘元素时，为保证I－完全氧化为I2，当加入的氧化剂为H2O2时，被还原后的产物为水，不引入杂质，当加入的氧化剂为新制氯水时，氯气可将碘离子氧化为碘单质，正确；D项，过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，正确。

答案

A