第17讲 卤素 海水资源的开发利用—2025年高考化学大一轮复习讲义（新教材新高考）

—2025年高考化学大一轮复习讲义（新教材新高考） 第17讲 海水资源的开发利用 ( 知识体系 ) 海水资源的开发利用 ( 知识梳理一 ) 一、海水资源及利用 1.海水的淡化 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。而蒸馏法是历史最悠久的，技术和工艺也比较完善，是目前海水淡化最常用的方法。其反应装置如下图所示： 蒸馏时需要注意的事项：蒸馏烧瓶中海水的量不能超过蒸馏烧瓶容积的三分之二。冷却水必须从冷凝管的下口通入，上口排出。 2.海水提溴的工艺流程 （1）先通过蒸馏的方法将海水浓缩，再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）向含有溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质通入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内富集。Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4 （4）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气。2HBr+Cl2==Br2+2HCl （5）用四氯化碳萃取吸收塔内溶液中的溴单质。 3.海水中碘单质的提取 原理：海带中的碘元素是以碘离子的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成碘单质，再萃取出来即可。2I—+H2O2+2H+==I2+2H2O 注意：从海带中提取碘单质时应先将干海带灼烧，以除去有机物。 海水中含有的元素种类多，总储量大，但是富集的程度低，所以从海水中提取物质必须要解决物质的富集问题。 ( 经典典例 ) 1．海洋是一个有待开发巨大化学资源宝库，海水中元素种类很多，总储量很大，可以从海水中提取镁、溴，主要流程如下： 下列说法错误的是 A．根据流程可知还原性：SO2>Br—>Cl— B．用SO2吸收吹出的溴，离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H+＋2Br-+ C．将MgSO4转化成Mg(OH)2时，为了降低成本，试剂M最好选KOH D．加入试剂M后，分离得到Mg(OH)2必须用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒 2．海洋约占地球表面积的71%，其开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是 A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法 B．以海水为原料制取精盐，再电解精盐制取钠 C．从苦卤中提取的反应的离子方程式为： D．海水资源的综合利用涉及制盐、制钠、镁和溴等，其过程中均涉及氧化还原反应 3．从干海带中提取碘的实验流程如下： 下列说法错误的是 A．氧化步骤中氯水可用过氧化氢代替 B．试剂X可以为，反萃取的离子方程式为： C．可循环利用以有效提高干海带提碘的产率 D．操作Ⅰ要用到普通漏斗、烧杯和玻璃棒 ( 知识梳理二 ) 二、卤素 1、卤素的性质及规律 氟氯溴碘四元素，颜色渐深气变固。密度半径渐递增，溶点沸点亦上升。非金活性渐减弱，化学性质很类同。固碘加热能升华，有机剂中溴碘溶。四位皆求水和氢，条件程度各不同。上边可把下边换，溴化亚铁不一般。卤素氧化亚硫酸，硫化氢中把硫换。碘遇淀粉即变蓝，用此特性互相检。莹石硫酸氟化氢，切记应在铅皿中。氢溴碘酸真刁难，不用硫酸用磷酸。氯溴碘和磷酸根，加酸再加硝酸银。卤化银光易分解，照相降雨铭记心。甲状腺肿因缺碘。 2、卤化氢 均为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，在空气中形成酸雾。 ⑴氟化氢（HF）：很稳定，高温极难分解，其水溶液是氢氟酸，弱酸，有剧毒，能腐蚀玻璃。 ⑵氯化氢（HCl）：稳定，在1000℃以上少量分解，其水溶液为氢氯酸，俗称盐酸，强酸 ⑶溴化氢（HBr）：较不稳定，加热时少量分解，其水溶液为氢溴酸，酸性比盐酸强，HBr还原性比HCl强，遇浓硫酸被氧化为单质溴（Br2）。 ⑷碘化氢（HI）：很不稳定，受热分解，其水溶液为氢碘酸，酸性比氢溴酸强，HI是强还原剂，遇浓硫酸易被氧化为单质硫。 3、卤素及其化合物主要特性 ⑴氟及其化合物的特殊性质 ①卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件，惟独F2在黑暗处就可与H2化合爆炸。 ②卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为：X2 ＋H2O＝ HX＋HXO（I2与水反应极弱），但F2与H2O反应却是：2F2＋2H2O＝ 4HF＋O2 ③氟无正价，其他都有正价 ④HF有毒，其水溶液为弱酸，其他氢卤酸为强酸，HF能腐蚀玻璃； ⑤CaF2不溶于水，AgF易溶于水，氟可与某些稀有气体元素形成化合物。 ⑵溴的特性   溴在常温下为红棕色液体（惟一的液态非金属单质），极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气，因而实验室通常将溴密闭保存在阴冷处，并在盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞（腐蚀橡胶）。 ⑶碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华（常用于分离提纯碘），遇淀粉变蓝色（常用来检验碘的存在），碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI3。 ( 经典典例 ) 1．为验证卤