3.3海洋化学资源的综合利用-2023-2024学年初升高化学衔接精品讲义（苏教版2019必修第一册）

3.3海洋化学资源的综合利用 【学习目标】 1.掌握粗盐的提纯方法，学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。 2.了解从海水中提取溴的原理和过程，认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极作用。 3.了解从海水中提取镁的原理和过程，了解镁的性质及用途。 4.了解从海带中提取碘的原理和过程，掌握加碘盐中碘元素的检验方法。 【知识梳理】 一、粗盐提纯 一、粗盐提纯 1．海水的元素组成 海水中含有80多种元素，地球上绝大部分的溴、碘元素都存在于中，镁的含量也很大。 2．粗盐的获取及成分 3．不溶性杂质的除去 4．粗盐中可溶性杂质的除去 （1）．粗盐中含有的可溶性杂质主要是CaCl2、MgCl2、Na2SO4。 （2）．选择试剂除去杂质离子 步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式 1 Mg2＋ NaOH Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 2 SO BaCl2 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 3 Ca2＋ Na2CO3 Ca2＋＋CO===CaCO3↓、 Ba2＋＋CO===BaCO3↓ 4 OH－、 CO HCl H＋＋OH－===H2O、 CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ 5.物质除杂和分离的基本原则 (1)不增(不引入新的杂质)。 (2)不减(不减少被提纯的物质)。 (3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。 (4)易复原(被提纯的物质易复原)。 6．物质除杂和分离注意的问题 (1)除杂试剂要过量。 (2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。 (3)尽可能将杂质转化为所需物质。 (4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 [辨析]　1.粗盐的提纯(含Ca2＋、Mg2＋、SO) （1）流程 (2)设计试剂加入顺序 Na2CO3溶液加在BaCl2溶液之后，目的是将原有的Ca2＋及加入的过量的Ba2＋一并除去；加盐酸必须在过滤之后，除去最后残留的CO、OH－离子，避免沉淀了的杂质重新溶解。 试剂加入的先后顺序可以有三种路线。 第一种路线：过量BaCl2―→过量Na2CO3―→过量NaOH适量盐酸； 第二种路线：过量BaCl2―→过量NaOH―→过量Na2CO3适量盐酸； 第三种路线：过量NaOH―→过量BaCl2―→过量Na2CO3适量盐酸。 最后通过蒸发结晶，过量的盐酸挥发，便可获得纯净的NaCl。 【能力达成】 1．要除去NaCl溶液中含有的MgCl2，应选用的试剂和操作方法是(　　) A．加入适量Na2SO4后过滤 B．加入适量NaOH溶液后过滤 C．加入过量NaOH溶液后蒸发 D．加入过量Na2CO3后过滤 答案：B 解析：除去MgCl2，应加入适量NaOH溶液，发生反应为MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，然后过滤除去Mg(OH)2沉淀，即得到纯净的NaCl溶液。 2．海水中NaCl质量分数约为2.72%。工业上利用NaCl为原料可制取钠的单质和化合物，转化关系如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应①的原理是电解饱和食盐水 B．反应②应向饱和食盐水中依次通入过量的NH3和CO2 C．反应③的转化条件可以是加热 D．反应④的副产物为H2、Cl2，可用于工业上制盐酸 答案：A 解析：反应①是由NaCl生产Na，其原理应为电解熔融NaCl而不是电解饱和食盐水，A错误；反应②是侯氏制碱法的主要反应，向饱和食盐水中依次通入过量的NH3和CO2，使溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出，反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，B正确；反应③是将NaHCO3加热分解生成Na2CO3，C正确；反应④是电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，生成NaOH的同时获得副产物H2、Cl2，二者相互反应得HCl，溶于水可制取盐酸，D正确，故选A。 3．粗盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO等可溶性杂质离子。为了得到纯净的NaCl，下列方案不合理的是(　　) A．过量BaCl2溶液→过量NaOH溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶 B．过量Ba(OH)2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶 C．过量Na2CO3溶液→过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶 D．过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过量NaOH溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶 答案：C 解析：粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除Mg2＋)、BaCl2溶液(除SO)、Na2CO3溶液(除Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入适量稀盐酸，除去过量的OH－、CO，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，