专题02 海水资源的开发利用（重难点讲义）化学人教版必修第二册

本讲义聚焦海水资源的开发利用核心知识点，系统梳理海水资源的组成特点（常量与微量元素）、淡化技术（蒸馏法、膜法等原理及应用）、化学资源提取（制盐、提镁、提溴、提碘的反应原理与工艺流程）及综合利用与可持续发展，构建从资源特点到技术方法再到实际应用的完整学习支架。 该资料通过工艺流程分析、实验操作指导及典例训练，培养学生科学思维（如原理辨析、流程判断）和科学探究与实践能力（如海带提碘实验操作），融入环境对策体现科学态度与责任。课中辅助教师清晰讲解工业流程，课后帮助学生巩固知识点，提升解决实际问题的能力。

专题02 海水资源的开发利用 1.了解海水资源的广泛性、多样性和分散性特点，知道海洋约占地球表面积的71%，海水中含80多种元素，能列举海水中主要常量元素（如Na、Cl、Mg、S等）和微量元素（如I、Br、U等）的存在形式，认识海水是巨大的资源宝库。 2.掌握海水淡化的常用方法（蒸馏法、电渗析法、离子交换法），理解各方法的基本原理和简单应用，能区分不同淡化方法的特点，知道海水淡化与新能源、化工生产结合是重要发展方向。 3.掌握海水提盐、海水提镁、海水提溴的核心化学反应原理和简单工艺流程，能书写关键反应的化学方程式或离子方程式（如海水提溴的氧化、吸收反应，海水提镁的沉淀、酸化、电解反应），了解海带提碘的实验原理和基本操作。 4.了解海水资源综合利用的初步思路，知道海水制盐的产物（如NaCl）可进一步用于氯碱工业等化工生产，能列举海水资源开发的常见产品及用途，建立“资源—产品—利用”的转化观念。 一、海水资源的组成与开发方向 1. 海水的主要成分 （1）常量元素（质量分数>1×10-6）：Cl-（55.06%）、Na+（30.61%）、SO42-（7.67%）、Mg2+（3.69%）、Ca2+（1.15%）等，以盐类形式存在（总盐度约3.5%）。已实现工业化提取食盐、镁、溴等80余种化学元素，其中镁年产量超800万吨，溴素提取率达90%以上。 （2）微量元素：Br（65mg/L）、I（0.06mg/L）、U（3.3μg/L）等，具有重要提取价值。通过电渗析、吸附法等技术提取铀、锂等战略资源，目前全球海水提铀实验装置日产量已达千克级。 （3）水资源：占地球总水量的97%，可通过淡化转化为淡水。 2. 开发方向 （1）化学资源：提取NaCl、Mg、Br2、I2、K等。 （2）水资源：海水淡化（解决淡水资源短缺）。 （3）能源资源：潮汐能、波浪能、温差能等可再生能源。 二、海水淡化技术 （1）利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 （2）海水淡化： 方法 原理 优点 缺点 应用场景 蒸馏法 加热海水至沸腾，冷凝水蒸气得淡水 技术成熟，水质好 能耗高，成本高 大型海水淡化厂（如中东） 膜法（反渗透法） 用半透膜加压分离水与盐（水透过膜） 能耗低，操作简单 膜易堵塞，需预处理海水 中小型装置（如海岛、船舶） 电渗析法 利用离子交换膜分离阴阳离子 适用于低盐度海水 产水量低，膜寿命有限 苦咸水淡化 （3）海水的蒸馏 ①主要仪器：A冷凝管，B蒸馏烧瓶，C锥形瓶。 ②冷却水的流向：a口进，b口出。 ③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 三、海水化学资源的提取 1. 海水制盐（NaCl） （1）原理：蒸发、结晶（物理变化），日晒风吹使水分蒸发、晶体析出。 （2）流程：海水→蒸发池（日光蒸发）→结晶池（NaCl析出）→粗盐→提纯。 （3）粗盐提纯： ①杂质：泥沙（过滤除去）、Ca2+（加Na2CO3）、Mg2+（加NaOH）、SO42-（加BaCl2），最后加HCl调节pH。 ②反应：Ca2++ CO32- = CaCO3↓、 Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2↓、Ba2++ SO42- = BaSO4↓。 （4）氯化钠的应用 ①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。 化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ④制漂白剂(84消毒液)：2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2. 海水提镁 （1）流程：海水（含Mg²⁺）→加石灰乳（Ca(OH)2）沉淀→Mg(OH)2→加盐酸溶解→MgCl2溶液→蒸发结晶→电解熔融MgCl2→Mg。 （2）原理：海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有： ①制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； ②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； ③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O（溶解沉淀）、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； ④电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑（冶炼镁，Cl2可循环用于提溴）。 3. 海水提溴 （1）流程：海水（含Br-）→通入Cl2氧化→Br2（低浓度）→空气吹出→SO2水溶液吸收→HBr→再通Cl2→Br2（高浓度）→蒸馏提纯。 （2）主要工艺流程 ①浓缩：使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 ②氧化：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富集：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氧化：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2 ⑤分离提纯：用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，然后蒸馏。 （3）反应： ①氧化：Cl2 + 2Br- = 2Cl-+ Br2 （Cl2作氧化剂） ②富集：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4（将低浓度Br2转化为HBr） ③再氧化： Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2 （得到高浓度B2）。 4. 海带提碘 （1）流程：海带灼烧→灰烬浸泡→过滤→滤液加H2O2（或Cl2）氧化I-→CCl4萃取→分液→蒸馏得I2。 （2）反应：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。 四、海水资源开发的综合利用 1.氯碱工业：电解饱和食盐水（2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑），产物Cl2用于提溴，NaOH用于沉淀Mg2+。 2.卤水资源利用：提盐后母液（苦卤）富含Mg2+、Br-、K+，可综合提取多种元素。 3.能源开发： （1）潮汐能：利用潮汐涨落驱动水轮机发电。 （2）波浪能：通过波浪运动带动发电装置。 （3）获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。 （4）‌温差能与盐差能‌：海洋热能转换（OTEC）系统在热带海域实现连续发电，实验电站最大输出功率1MW。 4.制备化工产品：制备K及其他化工产品。 五、环境与可持续发展 1.问题：海水淡化浓盐水排放导致局部海域盐度升高；提取过程中化学试剂（如Cl2）可能污染海洋。 2.对策：浓盐水综合利用（提取KCl、MgSO4）；开发绿色氧化技术（如用H2O2替代Cl2提溴）。实施资源开发与环境监测联动机制，建立包含生态修复技术、开发强度评估模型等要素的综合管理系统，确保开发活动符合海洋承载力阈值。 题型01 考查海水淡化技术与原理的分析判断 【典例】（24-25高三上·内蒙古包头·期末）海水淡化有许多新工艺，某工艺的流程示意图如图所示。以下说法不正确的是 A．由于连续的热交换，a处海水的温度更高 B．减压蒸馏时的压强二级闪蒸室内更低 C．淡化后的盐水常用于生产食盐钾、铝、碘等化工产品 D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本 【变式】（2025·北京东城·三模）离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是 A．通过树脂后，溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变 B．树脂与树脂的位置可交换 C．通过树脂时，溶液中有离子反应 D．工作一段时间后，两种树脂均需进行再生处理 题型02 考查海水化学资源提取的工业流程的分析判断 【典例】（25-26高一上·江苏扬州·期中）从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是 A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 B．实验操作A为萃取、分液 C．除了CCl4，还可以用酒精萃取碘水中的碘 D．含的滤液中加入稀硫酸和Cl2后，碘元素发生氧化反应 【变式1】（25-26高一上·甘肃白银·期末）热空气吹出法是工业上海水提溴的常用方法，流程如下： 下列有关说法错误的是 A．步骤①中硫酸的作用是抑制、与水的反应 B．获得至少消耗(标准状况) C．步骤②的目的是富集溴元素 D．步骤②涉及的化学方程式为 【变式2】（2025·广东深圳·二模）海水中蕴含着丰富的矿物质。从海水中提取镁的主要过程如下： 下列说法中，正确的是 A．在工业生产中，过程II的石灰乳可以用溶液来代替 B．过程III中从溶液中得到晶体的主要操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．过程IV只能在熔融条件下进行，该反应是放热反应 D．在上述流程中，可循环使用的物质是氯化氢气体 题型03 考查海水化学资源提取实验探究的分析判断 【典例】（25-26高一上·河南·期中）通过海水晾晒得到的粗盐中除含外，还含、、及泥沙等杂质。可通过下列流程制备精盐，实验方案如图所示。下列说法错误的是 A．得到固体和滤液2的操作为过滤 B．加入溶液反应的离子方程式为 C．加入溶液反应的离子方程式只有 D．加入稀盐酸反应的离子方程式一定有 【变式】（25-26高一上·河北唐山·期末）某化学兴趣小组用海水样品(主要含、、和等)提取溴的流程如下，下列说法错误的是 A．步骤①中的氧化剂可以选择碘水 B．步骤②中利用了溴易挥发的性质 C．步骤③中的体现了还原性 D．步骤①③④的反应中均有电子转移 题型04 考查海水化学资源综合提取的分析判断 【典例】（25-26高一上·安徽·期中）海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．向苦卤中通入发生的离子反应： B．粗盐中含有、、杂质离子，可以依次加入、、NaOH进行除杂 C．工业上常选用作沉淀剂 D．能溶于盐酸 【变式】（25-26高一上·湖南邵阳·期末）海水化学资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．工业上设计步骤④目的是富集溴元素 B．侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入再通入 C．用步骤②生成的无水，冶炼金属的反应方程式为： D．向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入溶液、溶液和溶液除去粗盐中的、和 【巩固训练】 1．（25-26高一上·上海·月考）海水提镁和粗盐精制的流程如图所示，下列说法错误的是 A．粗盐精制时可以依次向粗盐水中加入过量NaOH溶液、溶液和溶液 B．将贝壳（主要成分为碳酸钙）高温煅烧后的产物可以用于制备石灰乳 C．海水提镁时加入石灰乳和盐酸是为了富集、提纯氯化镁 D．上述流程涉及到两种基本反应类型 2．（25-26高一上·江苏盐城·期中）实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是 A．该装置可用于分离海水中的和 B．实验时冷却水应从a进入，从b流出 C．锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液 D．蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸 3．（25-26高一上·山东德州·期末）除去粗盐水中的和的实验流程如图。下列说法正确的是 A．试剂1只能是溶液 B．加溶液的目的是除去 C．溶液和试剂2的顺序不能调换 D．加试剂3只发生 4.（25-26高一上·河北沧州·月考）海水是重要的化学资源。下列关于海水综合利用的说法正确的是 A．从海水中获取淡水，可直接采用蒸馏法，该过程发生化学变化 B．海水提溴时，通入氯气将溴离子氧化，利用了氧化还原反应 C．海水中含有的钾元素，可通过物理方法直接得到金属钾 D．工业上从海水中提取烧碱，是通过电解熔融氯化钠实现的 5.（2026·北京·一模）从海带中提取碘的实验方案如下，下列说法不正确的是 A．试剂①是双氧水和稀硫酸，n(H2O2)参与：n(I2)生成=1：1 B．试剂②可以是CCl4，也可以是苯 C．海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去 D．向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘 6.（25-26高一上·河北保定·期末）空气吹出法是目前用于从海水中提取溴的最成熟的工业方法，其工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．可为，吸收塔里发生反应的离子方程式： B．步骤Ⅰ与步骤Ⅲ中发生的主要反应相同 C．操作Ⅰ中将液溴分离出来的方法是萃取、分液后蒸馏 D．工业上每获得，需要消耗标准状况下22.4 L 7.（25-26高一上·福建泉州·期末）一种从含卤水中提取粗碘的工艺流程如下： 已知：①活性炭可吸附 ②“脱附”的操作为：隔绝空气加热、冷凝 下列说法错误的是 A．“氧化”时，还原产物为 B．往滤液中加入淀粉，若溶液变蓝，说明未被完全吸附 C．“脱附”操作利用了易升华的性质 D．活性炭可循环利用 8.（25-26高一上·山西·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、等杂质，则下列说法中不正确的是 A．①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．可以用蒸馏法、电渗析法、反渗透法等方法实现海水淡化 C．②中包含制取及电解水溶液等几个阶段 D．的水溶液可以用饱和溶液替代 9.（25-26高一上·山东青岛·月考）某工厂用海水为原料制备溴的流程中，涉及反应：①；②；③。下列说法错误的是 A．反应①中是氧化剂，是还原产物 B．反应②中，既做还原剂，又做氧化剂 C．反应③中，是还原剂，是氧化剂 D．整个流程体现了“溴的富集”思想 10．（24-25高一下·北京·期中）从海水中可以制取溴等多种化工产品，提取过程如下： （1）酸化后的海水，可用氯气氧化得到含Br2的溶液。 ①海水中的Br- 被Cl2氧化的离子方程式是 。 ②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因 。 （2）通入热空气可吹出Br2，利用了溴的 性质。 （3）吸收塔中用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到含Br2的溶液，经蒸馏塔得到工业溴。写出H2SO4酸化反应的离子方程式 。 （4）过程i~iii的目的是 。 【强化训练】 1．（2025·安徽阜阳·一模）海洋是一个巨大的资源宝库，其中“海水淡化”、“海水制盐”、“海水提溴”、“海水制镁”等工艺已经非常成熟。下列有关说法不正确的是 A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法等 B．制盐工业中，含有、、等可溶性杂质离子，需要依次加入、、NaOH除去以上杂质离子 C．海水晒盐后的母液中含有大量，通入氯气后，利用热空气将吹出，这是利用的挥发性 D．制镁是通过电解熔融的氧化镁，，产物无污染，符合绿色化学 2．（2025·浙江·一模）海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向。下列有关说法不正确的是 A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等 B．除去粗盐中的、、等杂质，可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后加盐酸 C．“吹出法”是海水提溴常用的技术，在“吸收塔”内发生反应的离子方程式为 D．冶炼金属镁可以以海水为原料，经过一系列过程制得MgO固体，经H2还原制得镁 3．（25-26高三上·河南商丘·月考）工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴，其过程如下。 已知： 下列说法错误的是 A．氧化→吹出→吸收→氧化、蒸馏的目的是为了富集溴元素 B．每提取，理论上需消耗(标准状况) C．由上述过程中的反应可推导出氧化性： D．其他条件一定时，单位时间内若通入过量，会导致的吹出率下降 4．（25-26高三上·山西吕梁·月考）以卤水(主要以形式存在)为原料提取碘的工艺流程如下： 卤水粗碘纯碘 下列说法正确的是 A．“精制”过程可以是加热升华，再冷凝 B．氧化剂1可以是，也可以是过量的 C．“脱附”的离子方程式： D．“吸附”步骤中，高分子树脂能与形成共价键，达到富集碘元素的目的 5.（25-26高三上·河北·期中）液溴为深红棕色的腐蚀性有毒液体，在自然界仅以化合状态微量地存在于海水及很多盐湖、盐水及盐矿中，溴化合物用途广泛。已知：溴单质的沸点为58.8℃，其一种制备工艺如图所示。 下列说法错误的是 A．“氧化1”中发生反应的离子方程式为： B．热空气吹出溶液中的溴单质与Fe反应的方程式为： C．检验通入氯气氧化后的溶液中铁的阳离子的试剂为：KSCN溶液 D．流程图中“试剂”最佳选择为NaBr，除去过量的后进行蒸馏分离提纯 6.（25-26高三上·山西太原·期中）工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴，其过程如下。 已知：常压下，的沸点为59℃。下列说法错误的是 A．“吹出”过程利用了的挥发性 B．为提高生产效率和产品的纯度，蒸馏塔中的温度应控制在100~120℃ C．每提取1 mol ，理论上至少消耗44.8 L (标准状况下) D．其他条件相同时，冬季使用温度适宜(15~30℃)的发电厂冷却水(海水)为原料，会提升的吹出率 7.（25-26高三上·山东泰安·期中）溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。利用热空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．流程中和溶液能富集溴 B．酸化海水的目的是抑制与水反应、提高利用率 C．酸化后重新得到的反应： D．溶液吸收足量蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是 8.（25-26高三上·广东·月考）从海带灰中提取碘的实验过程如下，其中能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 剪碎a灰分bc的溶液e的CCl4溶液e单质 A．a可为干海带，其中所含无机物能燃烧 B．缺乏b、c、e中元素的人，易骨质疏松 C．d可以是Cl2，能够将c氧化为单质e D．操作g的名称是蒸发浓缩、冷却结晶 9．（2025·河南·模拟预测）碘是人体必需微量元素之一，某校化学兴趣小组设计了如图方案从海带中提取碘。 下列说法错误的是 A．试剂可以是，反应为： B．结合流程中物质走向，试剂可以是苯，富集，操作为萃取、分液 C．试剂可以是浓溶液，反应为： D．试剂可以是的，反应为： 10.（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试）海水中有丰富的化学资源。 Ⅰ、下图是海水提取粗盐及得到母液的过程： （1）图中①是 池。 （2）母液中含有、、、等物质。其溶解度曲线图如下： ①时，在水中分别加入、制得饱和溶液，再分别降温到，溶液质量变化较大的是 。 ②将母液加热到以上，随着水的蒸发，会逐渐析出晶体，晶体的主要成分是 。 （3）利用提纯的精盐配制溶质质量分数为的溶液，所需水的质量是 。 Ⅱ、制取氯化镁。小明同学以上述母液为原料，设计了在实验室制备氯化镁的方案： （4）“沉淀”的主要成分是 (填化学式)，溶液的名称是 。 （5）小红同学认为以上方案不完善。在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作，导致制得的不纯，混有的杂质有 (填化学式)。 （6）从原料来源和经济角度考虑，在“沉淀”时，工业上用石灰乳而不用溶液，此时，“沉淀”中往往混有石灰乳，可用 溶液进行洗涤除去。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 海水资源的开发利用 1.了解海水资源的广泛性、多样性和分散性特点，知道海洋约占地球表面积的71%，海水中含80多种元素，能列举海水中主要常量元素（如Na、Cl、Mg、S等）和微量元素（如I、Br、U等）的存在形式，认识海水是巨大的资源宝库。 2.掌握海水淡化的常用方法（蒸馏法、电渗析法、离子交换法），理解各方法的基本原理和简单应用，能区分不同淡化方法的特点，知道海水淡化与新能源、化工生产结合是重要发展方向。 3.掌握海水提盐、海水提镁、海水提溴的核心化学反应原理和简单工艺流程，能书写关键反应的化学方程式或离子方程式（如海水提溴的氧化、吸收反应，海水提镁的沉淀、酸化、电解反应），了解海带提碘的实验原理和基本操作。 4.了解海水资源综合利用的初步思路，知道海水制盐的产物（如NaCl）可进一步用于氯碱工业等化工生产，能列举海水资源开发的常见产品及用途，建立“资源—产品—利用”的转化观念。 一、海水资源的组成与开发方向 1. 海水的主要成分 （1）常量元素（质量分数>1×10-6）：Cl-（55.06%）、Na+（30.61%）、SO42-（7.67%）、Mg2+（3.69%）、Ca2+（1.15%）等，以盐类形式存在（总盐度约3.5%）。已实现工业化提取食盐、镁、溴等80余种化学元素，其中镁年产量超800万吨，溴素提取率达90%以上。 （2）微量元素：Br（65mg/L）、I（0.06mg/L）、U（3.3μg/L）等，具有重要提取价值。通过电渗析、吸附法等技术提取铀、锂等战略资源，目前全球海水提铀实验装置日产量已达千克级。 （3）水资源：占地球总水量的97%，可通过淡化转化为淡水。 2. 开发方向 （1）化学资源：提取NaCl、Mg、Br2、I2、K等。 （2）水资源：海水淡化（解决淡水资源短缺）。 （3）能源资源：潮汐能、波浪能、温差能等可再生能源。 二、海水淡化技术 （1）利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 （2）海水淡化： 方法 原理 优点 缺点 应用场景 蒸馏法 加热海水至沸腾，冷凝水蒸气得淡水 技术成熟，水质好 能耗高，成本高 大型海水淡化厂（如中东） 膜法（反渗透法） 用半透膜加压分离水与盐（水透过膜） 能耗低，操作简单 膜易堵塞，需预处理海水 中小型装置（如海岛、船舶） 电渗析法 利用离子交换膜分离阴阳离子 适用于低盐度海水 产水量低，膜寿命有限 苦咸水淡化 （3）海水的蒸馏 ①主要仪器：A冷凝管，B蒸馏烧瓶，C锥形瓶。 ②冷却水的流向：a口进，b口出。 ③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 三、海水化学资源的提取 1. 海水制盐（NaCl） （1）原理：蒸发、结晶（物理变化），日晒风吹使水分蒸发、晶体析出。 （2）流程：海水→蒸发池（日光蒸发）→结晶池（NaCl析出）→粗盐→提纯。 （3）粗盐提纯： ①杂质：泥沙（过滤除去）、Ca2+（加Na2CO3）、Mg2+（加NaOH）、SO42-（加BaCl2），最后加HCl调节pH。 ②反应：Ca2++ CO32- = CaCO3↓、 Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2↓、Ba2++ SO42- = BaSO4↓。 （4）氯化钠的应用 ①氯碱工业：电解饱和食盐水，可生产氢氧化钠、氢气和氯气。 化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ④制漂白剂(84消毒液)：2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。 ⑤制纯碱：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3===NH4Cl＋NaHCO3↓；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2. 海水提镁 （1）流程：海水（含Mg²⁺）→加石灰乳（Ca(OH)2）沉淀→Mg(OH)2→加盐酸溶解→MgCl2溶液→蒸发结晶→电解熔融MgCl2→Mg。 （2）原理：海水的镁主要以Mg2＋形式存在，最终转化为Mg的途径有： ①制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2； ②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋； ③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O（溶解沉淀）、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； ④电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑（冶炼镁，Cl2可循环用于提溴）。 3. 海水提溴 （1）流程：海水（含Br-）→通入Cl2氧化→Br2（低浓度）→空气吹出→SO2水溶液吸收→HBr→再通Cl2→Br2（高浓度）→蒸馏提纯。 （2）主要工艺流程 ①浓缩：使海水晒盐和海水淡化过程中的副产物Br-得到浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 ②氧化：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富集：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氧化：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2 ⑤分离提纯：用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，然后蒸馏。 （3）反应： ①氧化：Cl2 + 2Br- = 2Cl-+ Br2 （Cl2作氧化剂） ②富集：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4（将低浓度Br2转化为HBr） ③再氧化： Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2 （得到高浓度B2）。 4. 海带提碘 （1）流程：海带灼烧→灰烬浸泡→过滤→滤液加H2O2（或Cl2）氧化I-→CCl4萃取→分液→蒸馏得I2。 （2）反应：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。 四、海水资源开发的综合利用 1.氯碱工业：电解饱和食盐水（2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑），产物Cl2用于提溴，NaOH用于沉淀Mg2+。 2.卤水资源利用：提盐后母液（苦卤）富含Mg2+、Br-、K+，可综合提取多种元素。 3.能源开发： （1）潮汐能：利用潮汐涨落驱动水轮机发电。 （2）波浪能：通过波浪运动带动发电装置。 （3）获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。 （4）‌温差能与盐差能‌：海洋热能转换（OTEC）系统在热带海域实现连续发电，实验电站最大输出功率1MW。 4.制备化工产品：制备K及其他化工产品。 五、环境与可持续发展 1.问题：海水淡化浓盐水排放导致局部海域盐度升高；提取过程中化学试剂（如Cl2）可能污染海洋。 2.对策：浓盐水综合利用（提取KCl、MgSO4）；开发绿色氧化技术（如用H2O2替代Cl2提溴）。实施资源开发与环境监测联动机制，建立包含生态修复技术、开发强度评估模型等要素的综合管理系统，确保开发活动符合海洋承载力阈值。 题型01 考查海水淡化技术与原理的分析判断 【典例】（24-25高三上·内蒙古包头·期末）海水淡化有许多新工艺，某工艺的流程示意图如图所示。以下说法不正确的是 A．由于连续的热交换，a处海水的温度更高 B．减压蒸馏时的压强二级闪蒸室内更低 C．淡化后的盐水常用于生产食盐钾、铝、碘等化工产品 D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本 【答案】C 【解析】A．a处的海水被两次加热，所以海水的温度：a>b，A正确；B．盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室，说明一级闪蒸室中的压强大于二级闪蒸室的压强，B正确；C．铝并非从海水提取，C错误；D．广泛使用太阳能、风能和发电厂的余热以及热交换可降低海水淡化成本，D正确；故选C。 【变式】（2025·北京东城·三模）离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是 A．通过树脂后，溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变 B．树脂与树脂的位置可交换 C．通过树脂时，溶液中有离子反应 D．工作一段时间后，两种树脂均需进行再生处理 【答案】D 【分析】由图可知，海水通过HR树脂时，钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2，HR树脂转化为出氢离子，处理过的海水通过ZOH树脂时，氯离子和硫酸根离子会转化为ZCl及Z2SO4，ZOH树脂转换出氢氧根离子，转化出的氢氧根离子会与氢离子反应生成水，工作一段时间后，两种树脂都失去交换能力，需分别用强酸和强碱进行再生处理。 【解析】A．由分析可知，海水通过树脂时，钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2，HR树脂转化为出氢离子，则溶液中的离子数目增多，故A错误；B．两种树脂的位置不能交换，若先通过ZOH树脂，镁离子会产生氢氧化镁沉淀堵塞树脂，故B错误；C．由分析可知，通过树脂时，溶液中没有离子反应发生，故C错误；D．由分析可知，工作一段时间后，两种树脂都失去交换能力，需分别用强酸和强碱进行再生处理，故D正确；故选D。 题型02 考查海水化学资源提取的工业流程的分析判断 【典例】（25-26高一上·江苏扬州·期中）从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是 A．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 B．实验操作A为萃取、分液 C．除了CCl4，还可以用酒精萃取碘水中的碘 D．含的滤液中加入稀硫酸和Cl2后，碘元素发生氧化反应 【答案】C 【分析】干海带经灼烧后转化为海带灰，用沸水浸泡得到含的悬浊液，过滤后得到含的滤液，向滤液中加入稀硫酸和，将氧化为，再用萃取、分液得到的溶液，最后蒸馏得到碘单质。 【解析】A．碘单质（）遇淀粉溶液会变蓝色，因此在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，A正确；B．实验操作A是用将碘水中的萃取出来，再通过分液得到的溶液，因此操作A为萃取、分液，B正确；C．萃取剂需要与原溶剂互不相溶，而酒精与水可以以任意比例互溶，无法将碘从碘水中萃取出来，因此不能用酒精萃取碘水中的碘，C错误；D．含的滤液中加入稀硫酸和后，失去电子被氧化为，碘元素发生氧化反应，D正确；故答案选C。 【变式1】（25-26高一上·甘肃白银·期末）热空气吹出法是工业上海水提溴的常用方法，流程如下： 下列有关说法错误的是 A．步骤①中硫酸的作用是抑制、与水的反应 B．获得至少消耗(标准状况) C．步骤②的目的是富集溴元素 D．步骤②涉及的化学方程式为 【答案】B 【分析】浓缩海水经硫酸酸化后通Cl2(步骤①，Cl2将Br-氧化为Br2)；热空气吹出Br2用SO2水溶液吸收，实现溴的富集，(步骤②，Br2转化为HBr)；通Cl2(步骤③，Cl2氧化HBr为Br2)得到工业Br2，据此作答。 【解析】A．硫酸的作用是抑制、与水的反应，A正确；B．步骤①中：，生成消耗；步骤③中：，生成消耗。根据流程，获得最终产物，共消耗，在标准状况下体积为。B选项错误；C．步骤②是将吹出并用吸收，目的是富集溴元素，C正确；D．步骤②和水溶液发生氧化还原反应生成和HBr，化学方程式为，D正确；故选B。 【变式2】（2025·广东深圳·二模）海水中蕴含着丰富的矿物质。从海水中提取镁的主要过程如下： 下列说法中，正确的是 A．在工业生产中，过程II的石灰乳可以用溶液来代替 B．过程III中从溶液中得到晶体的主要操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．过程IV只能在熔融条件下进行，该反应是放热反应 D．在上述流程中，可循环使用的物质是氯化氢气体 【答案】B 【分析】从海水中提取镁的工艺流程可分为以下几个关键步骤，各步骤作用和反应如下： 1. 浓缩海水：通过蒸馏海水，减少溶剂水的量，使海水中镁离子的浓度得以提高，为后续提取镁离子做准备。 2. 沉淀镁离子（过程Ⅱ）：向浓缩海水中加入石灰乳（主要成分是），石灰乳中OH-与海水中的Mg2+发生反应：，生成Mg(OH)2沉淀，从而将镁离子从溶液中分离出来。 3. 溶解氢氧化镁（过程Ⅲ）：向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸，发生反应：Mg(OH)2+ 2HCl = MgCl2+ 2H2O，得到MgCl2溶液。然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，从MgCl2溶液中得到晶体，再进一步处理得到无水MgCl2。 4. 电解制镁（过程Ⅳ）：电解熔融的MgCl2，发生反应：，从而得到金属镁，同时产生氯气。产生的氯气可用于制备盐酸，盐酸又能在过程Ⅲ中溶解Mg(OH)2，实现循环利用。 【解析】A．工业生产中需考虑成本，石灰乳（）来源广泛（如贝壳分解制得）、成本低，而NaOH价格昂贵，无法替代石灰乳，A错误；B．从溶液中获取晶体，需先蒸发浓缩使溶液达到饱和，再冷却结晶促进晶体析出，随后过滤分离晶体，经洗涤、干燥得到纯净晶体，该操作步骤正确，B正确；C．过程IV为电解熔融生成Mg和，电解反应需吸收电能，属于吸热反应，C错误；D．流程中过程IV电解熔融生成，未直接循环到前期步骤，HCl在过程III中被消耗且无生成步骤，无法循环使用，D错误；故选B。 题型03 考查海水化学资源提取实验探究的分析判断 【典例】（25-26高一上·河南·期中）通过海水晾晒得到的粗盐中除含外，还含、、及泥沙等杂质。可通过下列流程制备精盐，实验方案如图所示。下列说法错误的是 A．得到固体和滤液2的操作为过滤 B．加入溶液反应的离子方程式为 C．加入溶液反应的离子方程式只有 D．加入稀盐酸反应的离子方程式一定有 【答案】C 【分析】步骤①溶解与初步过滤，粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，加水搅拌后，通过过滤操作可除去泥沙，得到滤液1。此时滤液1中含有可溶性杂质：NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4；步骤②加入BaCl2溶液与Na2SO4反应，离子方程式为Ba2++=BaSO4↓，除去。加入NaOH溶液与MgCl2反应，离子方程式为。加入Na2CO3溶液不仅与CaCl2反应，离子方程式为，还会与过量的BaCl2反应，离子方程式为Ba2++=BaCO3↓，从而除去Ca2+和过量的Ba2+；步骤③除去过量的OH-和，向滤液2中加入适量稀盐酸，稀盐酸与过量的NaOH反应，HCl+NaOH=NaCl+H2O；与过量的Na2CO3反应：，最终得到NaCl溶液；步骤④获得NaCl晶体，对NaCl溶液进行蒸发结晶操作，得到NaCl晶体。 【解析】A．分离固体和液体的操作为过滤，得到固体A（沉淀）和滤液2需过滤，A正确；B．NaOH溶液用于除去Mg2+，反应生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，B正确；C．加入Na2CO3溶液不仅与Ca2+反应生成CaCO3，还需与过量BaCl2中的Ba2+反应生成BaCO3，离子方程式还有Ba2++=BaCO3↓，C错误；D．滤液2含过量Na2CO3，加入稀盐酸时与H+反应生成CO2和H2O，离子方程式2H++=CO2↑+H2O一定存在，D正确；故答案选C。 【变式】（25-26高一上·河北唐山·期末）某化学兴趣小组用海水样品(主要含、、和等)提取溴的流程如下，下列说法错误的是 A．步骤①中的氧化剂可以选择碘水 B．步骤②中利用了溴易挥发的性质 C．步骤③中的体现了还原性 D．步骤①③④的反应中均有电子转移 【答案】A 【分析】向海水样品中通入氯气，可将Br⁻氧化为Br2；然后用空气从含Br2的海水中将Br2吹出，再用SO2吸收，发生反应Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；将吸收液氧化，发生反应2HBr+Cl2=Br2+2HCl，得到溴水混合物，然后采用蒸馏的方法得到液溴。 【解析】A．步骤①的目的是将Br⁻氧化为Br2，碘水（I2）的氧化性弱于Br2，无法氧化Br⁻，A错误；B．步骤②通过空气吹出溴，利用了溴易挥发的性质，使溶液中的Br2随空气逸出，B正确；C．步骤③中SO2与Br2反应：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，SO2中S元素化合价从+4升高到+6，被氧化，体现还原性，C正确；D．由上述分析可知，步骤①、③、④所涉及的反应中都存在元素化合价变化，故均为氧化还原反应，均有电子转移，D正确；故答案选A。 题型04 考查海水化学资源综合提取的分析判断 【典例】（25-26高一上·安徽·期中）海水开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．向苦卤中通入发生的离子反应： B．粗盐中含有、、杂质离子，可以依次加入、、NaOH进行除杂 C．工业上常选用作沉淀剂 D．能溶于盐酸 【答案】B 【分析】海水分离得到粗盐和苦卤（含、、等）；向苦卤中通入置换出，再加入沉淀剂[如]沉淀得到，剩余等进一步处理。 【解析】A．氧化性强于，可置换苦卤中的，离子反应为，A正确；B．除杂时（除）应先于（除和过量）添加，若先加，过量无法除去，B错误；C．工业上常用廉价的（来自石灰乳）作沉淀剂沉淀，C正确；D．是碱，可与盐酸发生中和反应溶解，D正确；故答案选B。 【变式】（25-26高一上·湖南邵阳·期末）海水化学资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法错误的是 A．工业上设计步骤④目的是富集溴元素 B．侯氏制碱法中应向饱和食盐水中先通入再通入 C．用步骤②生成的无水，冶炼金属的反应方程式为： D．向除去泥沙的粗盐溶液中依次加入溶液、溶液和溶液除去粗盐中的、和 【答案】D 【解析】A．步骤④发生的反应是，其目的是将低浓度的溴单质转化为易溶于水的，实现溴元素的富集，A正确； B．侯氏制碱法中，先通入使溶液呈碱性，可大大提高的溶解度，从而有利于晶体的析出,若先通入，则因溶解度低导致反应难以进行，B正确；C．工业上冶炼金属镁是通过电解熔融的，反应方程式为，C正确；D．除去粗盐中的、和，正确的试剂加入顺序应为先加过量溶液除去，再加过量溶液除去 ，继续加过量溶液除去和过量的，过滤后向滤液中加稀盐酸，D错误；故答案选D。 【巩固训练】 1．（25-26高一上·上海·月考）海水提镁和粗盐精制的流程如图所示，下列说法错误的是 A．粗盐精制时可以依次向粗盐水中加入过量NaOH溶液、溶液和溶液 B．将贝壳（主要成分为碳酸钙）高温煅烧后的产物可以用于制备石灰乳 C．海水提镁时加入石灰乳和盐酸是为了富集、提纯氯化镁 D．上述流程涉及到两种基本反应类型 【答案】A 【分析】将粗盐溶解得到其溶液，加入过量溶液将转化为沉淀除去，再加入过量溶液将Mg2+转化为沉淀除去，再加入过量溶液将、过量分别转化为、沉淀除去，经过滤得到主要含NaCl、和的滤液，再加入适量盐酸除去过量的，最后NaCl溶液经蒸发、结晶、烘干等操作得到精盐；向苦卤中加入石灰乳，将Mg2+转化为，再加入盐酸得到溶液，在一定条件下从溶液中得到，最后电解熔融状态下的得到Mg，据此解答。 【解析】A．由分析可知，粗盐精制时可以依次向粗盐水中加入过量溶液、溶液和溶液，但若依次向粗盐水中加入过量NaOH溶液、溶液和溶液，则过量的将无法除去，A错误；B．碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，则将贝壳(主要成分为碳酸钙)高温煅烧后的产物可以用于制备石灰乳，B正确；C．苦卤中含有氯化镁，但氯化镁的浓度很小，且与其它的杂质混在一起，向苦卤中加入石灰乳，将Mg2+转化为，再加入盐酸得到溶液，即海水提镁时加入石灰乳和盐酸是为了富集、提纯氯化镁，C正确；D．加入溶液、NaOH溶液、溶液分别除去硫酸根离子、镁离子、钙离子和钡离子，都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应；加入盐酸是为了除去过量的，反应时也是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应；氢氧化钙和氯化镁、盐酸和氢氧化镁的反应都是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应；电解熔融状态下的生成镁和氯气，属于分解反应，所以上述流程涉及到复分解反应和分解反应两种基本反应类型，D正确；故选A。 2．（25-26高一上·江苏盐城·期中）实验室用如图所示的装置蒸馏海水，下列说法正确的是 A．该装置可用于分离海水中的和 B．实验时冷却水应从a进入，从b流出 C．锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液 D．蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸 【答案】D 【解析】A．图示蒸馏装置一般用于分离沸点不同的液体混合物，和的沸点相近，且远高于水的沸点，不能通过蒸馏进行分离，A项错误；B．蒸馏时冷却水下进上出，即从b进入，从a流出，B项错误；C．蒸馏海水在锥形瓶中能收集到的是较为纯净的水，C项错误；D．蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止液体暴沸，D项正确；故答案选D。 3．（25-26高一上·山东德州·期末）除去粗盐水中的和的实验流程如图。下列说法正确的是 A．试剂1只能是溶液 B．加溶液的目的是除去 C．溶液和试剂2的顺序不能调换 D．加试剂3只发生 【答案】A 【分析】粗盐水首先加入过量BaCl2溶液除去，然后加入过量NaOH溶液除去Mg2+，再加入过量Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，经过滤后，加入适量盐酸得到精制食盐水。 【解析】A．沉淀使用BaCl2溶液，A正确；B．NaOH溶液除去Mg2+，B错误；C．NaOH溶液和Na2CO3溶液的添加顺序可以调换，C错误；D．加入盐酸发生的反应有和，D错误；故答案为A。 4.（25-26高一上·河北沧州·月考）海水是重要的化学资源。下列关于海水综合利用的说法正确的是 A．从海水中获取淡水，可直接采用蒸馏法，该过程发生化学变化 B．海水提溴时，通入氯气将溴离子氧化，利用了氧化还原反应 C．海水中含有的钾元素，可通过物理方法直接得到金属钾 D．工业上从海水中提取烧碱，是通过电解熔融氯化钠实现的 【答案】B 【解析】A．蒸馏法通过加热蒸发、冷凝得到淡水，无新物质生成，属于物理变化，A错误；B．海水提溴利用氯气将氧化为，发生氧化还原反应，B正确；C．钾元素以离子形式存在，需通过电解熔融KCl等化学方法制取金属钾，物理方法无法实现，C错误；D．工业上通过电解饱和食盐水制取烧碱，电解熔融NaCl用于制取金属钠，D错误；故选B。 5.（2026·北京·一模）从海带中提取碘的实验方案如下，下列说法不正确的是 A．试剂①是双氧水和稀硫酸，n(H2O2)参与：n(I2)生成=1：1 B．试剂②可以是CCl4，也可以是苯 C．海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去 D．向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘 【答案】A 【分析】从海带中提取碘，干海带灼烧为海带灰，用水浸取、过滤，得含有I-的水溶液，加双氧水和稀硫酸把I-氧化为I2，加CCl4萃取、分液，得I2的CCl4溶液，蒸馏分离出I2。 【解析】A．试剂①是双氧水和稀硫酸，把I-氧化为I2，发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，由于双氧水易分解，通常需过量使用以确保I-完全反应，所以，A错误；B．加试剂②萃取碘水中的碘，碘易溶于有机溶剂，试剂②可以是CCl4，也可以是苯，B正确；C．硫酸盐、碳酸盐难溶于有机溶剂，海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去，C正确；D．向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液反萃取，经分液、酸化、过滤、升华，可获得高纯碘，D正确；故选A。 6.（25-26高一上·河北保定·期末）空气吹出法是目前用于从海水中提取溴的最成熟的工业方法，其工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．可为，吸收塔里发生反应的离子方程式： B．步骤Ⅰ与步骤Ⅲ中发生的主要反应相同 C．操作Ⅰ中将液溴分离出来的方法是萃取、分液后蒸馏 D．工业上每获得，需要消耗标准状况下22.4 L 【答案】D 【分析】浓缩海水酸化后，通入将氧化为，反应为：；用空气和水蒸气吹出，再用水溶液吸收得到含的溶液，反应为：；再次通入氧化为，得到浓溴水；最后通过萃取、分液、蒸馏得到液溴，据此分析。 【解析】A．X可为，吸收塔中与、反应，离子方程式为：，A不符合题意；B．步骤Ⅰ为氧化生成，反应为：；步骤Ⅲ为再次氧化生成，反应相同，B不符合题意；C．操作Ⅰ从浓溴水中分离液溴，先通过萃取、分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏得到液溴，C不符合题意；D．工业上每获得1 mol ，步骤Ⅰ和步骤Ⅲ各需1 mol ，共需2 mol ，在标准状况下体积为44.8 L，而非22.4 L，D符合题意；故选D。 7.（25-26高一上·福建泉州·期末）一种从含卤水中提取粗碘的工艺流程如下： 已知：①活性炭可吸附 ②“脱附”的操作为：隔绝空气加热、冷凝 下列说法错误的是 A．“氧化”时，还原产物为 B．往滤液中加入淀粉，若溶液变蓝，说明未被完全吸附 C．“脱附”操作利用了易升华的性质 D．活性炭可循环利用 【答案】A 【分析】氧化：在酸性条件下，作为氧化剂氧化，其反应的离子方程式为；吸附：利用活性炭的吸附性，将生成的从溶液中分离出来；脱附：利用易升华的物理性质。加热时，被吸附的升华变成气体，与活性炭分离；随后冷凝，重新得到固态的粗碘。由此解题。 【解析】A．“氧化” 步骤中，在酸性条件下，作为氧化剂氧化，其反应的离子方程式为，其中中N元素从+3价被还原为+2价，还原产物为NO，而不是，A错误；B．淀粉遇会变蓝。若往滤液中加入淀粉溶液变蓝，说明滤液中仍存在，即未被活性炭完全吸附，B正确；C．“脱附” 操作是隔绝空气加热、冷凝。这一过程利用了受热易升华，遇冷又凝华的性质，从而实现与活性炭的分离，C正确；D．脱附后的活性炭可以重新用于吸附，因此可以循环利用，D正确；故答案选A。 8.（25-26高一上·山西·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、等杂质，则下列说法中不正确的是 A．①中加入试剂的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．可以用蒸馏法、电渗析法、反渗透法等方法实现海水淡化 C．②中包含制取及电解水溶液等几个阶段 D．的水溶液可以用饱和溶液替代 【答案】C 【解析】A．粗盐中含有、、等杂质，①中依次加入溶液除→加溶液除和过量的Ba2+→加溶液除→过滤后加盐酸除去、，故A正确；B．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法，故B正确；C．应该用电解熔融冶炼金属镁，故C错误；D．的水溶液吸收溴生成硫酸和氢溴酸，体现二氧化硫的还原性，具有还原性，所以可以用饱和溶液替代的水溶液，故D正确；选C。 9.（25-26高一上·山东青岛·月考）某工厂用海水为原料制备溴的流程中，涉及反应：①；②；③。下列说法错误的是 A．反应①中是氧化剂，是还原产物 B．反应②中，既做还原剂，又做氧化剂 C．反应③中，是还原剂，是氧化剂 D．整个流程体现了“溴的富集”思想 【答案】A 【分析】向浓缩、酸化后的海水中通入氯气，氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，碳酸钠和溴反应生成溴化钠和溴酸钠，溴化钠和溴酸钠发生归中反应生成溴单质，蒸馏出的溴经冷凝、精馏得到产品，据此分析； 【解析】A．反应①中中Cl化合价降低，是氧化剂，的化合价升高生成，是氧化产物，A错误；B．反应②中，由0价升高到+5价的同时又降低到-1价，既做还原剂，又做氧化剂，B正确；C．反应③中，中Br化合价由-1升高到0价，是还原剂，中Br化合价由+5降低到0价，是氧化剂，C正确；D．由分析可知，海水中Br- 经氧化、歧化、归中反应后，可实现溴的富集，实现海水中溴的含量较大，D正确；故选A。 10．（24-25高一下·北京·期中）从海水中可以制取溴等多种化工产品，提取过程如下： （1）酸化后的海水，可用氯气氧化得到含Br2的溶液。 ①海水中的Br- 被Cl2氧化的离子方程式是 。 ②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因 。 （2）通入热空气可吹出Br2，利用了溴的 性质。 （3）吸收塔中用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到含Br2的溶液，经蒸馏塔得到工业溴。写出H2SO4酸化反应的离子方程式 。 （4）过程i~iii的目的是 。 【答案】（1）①Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 ②Cl和Br位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数Cl<Br，核对最外层电子的吸引力Cl>Br，原子半径Cl<Br，得电子能力(非金属性)Cl>Br，Cl2氧化性强于Br2，所以海水中的Br-可以被Cl2氧化 （2）挥发性 （3）5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O （4）富集溴元素 【分析】由流程可知，海水酸化后通入氯气发生反应：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，热空气吹出溴，用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO和Br-，再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2，发生离子方程式：，最后蒸馏塔中分离得到工业溴。 【解析】（1）①据分析可知，海水中的Br-被Cl2氧化的离子方程式是2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。 ②从原子结构的角度解释该反应能发生的原因是Cl和Br位于同一主族，最外层电子数相同，电子层数Cl<Br，核对最外层电子的吸引力Cl>Br，原子半径Cl<Br，得电子能力(非金属性)Cl>Br，Cl2氧化性强于Br2，所以海水中的Br-可以被Cl2氧化。 （2）通入热空气可吹出Br2，利用了溴的挥发性的性质。 （3）据分析可知，H2SO4酸化反应的离子方程式5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O。 （4）过程i~iii的目的是富集溴元素。 【强化训练】 1．（2025·安徽阜阳·一模）海洋是一个巨大的资源宝库，其中“海水淡化”、“海水制盐”、“海水提溴”、“海水制镁”等工艺已经非常成熟。下列有关说法不正确的是 A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法等 B．制盐工业中，含有、、等可溶性杂质离子，需要依次加入、、NaOH除去以上杂质离子 C．海水晒盐后的母液中含有大量，通入氯气后，利用热空气将吹出，这是利用的挥发性 D．制镁是通过电解熔融的氧化镁，，产物无污染，符合绿色化学 【答案】D 【解析】A．海水淡化的主要方法包括蒸馏法、电渗析法、反渗透法等，A正确；B．制盐工业中，除去可溶性杂质时，需加入过量的除杂试剂，再将多余的试剂除去（不引入新杂质），先加除，再加除及过量，最后加NaOH除（顺序合理，需在之后），过滤后，滤液中加入盐酸除去过量的，B正确；C．海水晒盐后的母液含，通入发生反应，利用的挥发性用热空气吹出，C正确；D．工业制镁是电解熔融而非MgO，因MgO熔点过高耗能大，反应方程式，D错误；故选D。 2．（2025·浙江·一模）海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已成为海水综合利用的重要方向。下列有关说法不正确的是 A．海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法、电渗析法等 B．除去粗盐中的、、等杂质，可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后加盐酸 C．“吹出法”是海水提溴常用的技术，在“吸收塔”内发生反应的离子方程式为 D．冶炼金属镁可以以海水为原料，经过一系列过程制得MgO固体，经H2还原制得镁 【答案】D 【解析】A．海水淡化常用方法包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等，A正确；B．除去粗盐中杂质时，BaCl2除，NaOH除Mg2+，Na2CO3除Ca2+及过量Ba2+，顺序合理，过滤后加盐酸除去过量OH-和，B正确；C．吹出法提溴中，吸收塔内Br2与SO2发生氧化还原反应，离子方程式正确，C正确；D．冶炼镁需电解熔融MgCl2，MgO熔点高且H2不能还原MgO，D错误；综上所述，答案为D。 3．（25-26高三上·河南商丘·月考）工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴，其过程如下。 已知： 下列说法错误的是 A．氧化→吹出→吸收→氧化、蒸馏的目的是为了富集溴元素 B．每提取，理论上需消耗(标准状况) C．由上述过程中的反应可推导出氧化性： D．其他条件一定时，单位时间内若通入过量，会导致的吹出率下降 【答案】C 【分析】海水提溴的流程为：将浓缩酸化后含Br-的海水通入Cl2氧化：，用热空气吹出溴蒸气，再用SO2和H2O吸收溴蒸气，转化为Br-进行浓缩：，再次通入Cl2氧化，最后通过冷凝等操作得到产品液溴。 【解析】A．海水提溴中，海水中溴离子浓度低，通过氧化（Cl2将Br⁻氧化为Br2）、吹出（分离Br₂）、吸收（Br2与SO2反应生成Br⁻，富集溴元素）、再氧化蒸馏得到液溴，整个过程目的是富集溴元素，A正确；B．提取1mol Br2需经过两次氧化：第一次Cl2将Br⁻氧化为Br2（1 mol Br2需1 mol Cl2），吸收后Br2转化为Br⁻；第二次Cl2再次氧化Br⁻为Br2（又需1 mol Cl2），理论上共消耗2 mol Cl2，标准状况下体积为，B正确；C．氧化性判断依据：氧化剂氧化性＞氧化产物。第一次氧化：Cl2是氧化剂，Br2是氧化产物，故氧化性；吸收反应：Br2是氧化剂，SO2是还原剂，氧化产物为H2SO4，氧化性，因此氧化性顺序为，C错误；D．其他条件一定时，过量SO2随“吸收Br2后的空气”进入下一步，与新生成的Br2发生反应：，该反应消耗了原本应被吹出的Br2，导致其吹出率下降，D正确；故选C。 4．（25-26高三上·山西吕梁·月考）以卤水(主要以形式存在)为原料提取碘的工艺流程如下： 卤水粗碘纯碘 下列说法正确的是 A．“精制”过程可以是加热升华，再冷凝 B．氧化剂1可以是，也可以是过量的 C．“脱附”的离子方程式： D．“吸附”步骤中，高分子树脂能与形成共价键，达到富集碘元素的目的 【答案】A 【解析】A．碘易升华，精制过程通过加热升华再冷凝可提纯碘，A正确；B．氧化剂1若用过量Cl2，会继续氧化I2生成IO，导致产品损失，B错误；C．选项中离子方程式原子、电荷不守恒，正确离子方程式应为，C错误；D．高分子树脂通过物理吸附（如范德华力）富集，而非共价键，D错误；故选A。 5.（25-26高三上·河北·期中）液溴为深红棕色的腐蚀性有毒液体，在自然界仅以化合状态微量地存在于海水及很多盐湖、盐水及盐矿中，溴化合物用途广泛。已知：溴单质的沸点为58.8℃，其一种制备工艺如图所示。 下列说法错误的是 A．“氧化1”中发生反应的离子方程式为： B．热空气吹出溶液中的溴单质与Fe反应的方程式为： C．检验通入氯气氧化后的溶液中铁的阳离子的试剂为：KSCN溶液 D．流程图中“试剂”最佳选择为NaBr，除去过量的后进行蒸馏分离提纯 【答案】B 【分析】海水中的溴离子，加入氧化剂二氧化锰会把溴离子氧化为溴单质，，溴单质的沸点为58.8℃，利用热空气可以将溴单质吹出，加入纳米铁粉之后，溴单质把铁粉氧化为三价铁，，之后通入氯气，把溴离子转化为液溴，但是通入的氯气为过量的氯气，需要加入NaBr除去，； 【解析】A．氧化1中在酸性条件下将氧化为，离子方程式为，A项正确；B．热空气吹出的与适量Fe粉反应，生成，，B项错误；C．通入氧化后的溶液中含有，KSCN溶液可用于检验，C项正确；D．流程图中加入试剂除去过量，最佳选择为NaBr，发生反应，既除去了，又增加了的量，然后通过蒸馏分离提纯溴单质，D项正确；故答案选B。 6.（25-26高三上·山西太原·期中）工业上常用“空气吹出法”进行海水提溴，其过程如下。 已知：常压下，的沸点为59℃。下列说法错误的是 A．“吹出”过程利用了的挥发性 B．为提高生产效率和产品的纯度，蒸馏塔中的温度应控制在100~120℃ C．每提取1 mol ，理论上至少消耗44.8 L (标准状况下) D．其他条件相同时，冬季使用温度适宜(15~30℃)的发电厂冷却水(海水)为原料，会提升的吹出率 【答案】B 【分析】浓缩、酸化后的海水中通入足量Cl2进行氧化得到Br2单质，反应为，Br2易挥发，用热空气将Br2吹出，用SO2和H2O吸收Br2，反应为，然后再用Cl2氧化Br-得到Br2单质，达到富集溴的目的，最后蒸馏、冷凝得到液溴； 【解析】A．“吹出”过程利用了Br2的挥发性，A正确；B．常压下，Br2的沸点59℃，热空气的最佳温度为略大于59℃，B错误；C．由上述分析可知，每提取1 mol Br2单质，需要消耗2 mol Cl2，即消耗标准状况下44.8 L ，C正确；D．冬季气温低，因溴的沸点低，冬季使用温度适宜（15~30℃）的发电厂冷却水（海水）为原料，会提升的吹出率，D正确；故答案选B。 7.（25-26高三上·山东泰安·期中）溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。利用热空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．流程中和溶液能富集溴 B．酸化海水的目的是抑制与水反应、提高利用率 C．酸化后重新得到的反应： D．溶液吸收足量蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是 【答案】D 【分析】浓缩海水酸化形成酸化海水，通入氯气将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出溴单质，含溴空气通过溴化亚铁脱氯，通入碳酸钠吸收Br2转化为和，和在稀硫酸作用下发生归中反应生成溴单质形成含溴溶液，离子方程式为：，经过一系列操作得到产品溴；据此作答。 【解析】A．含溴空气通入碳酸钠中发生反应：；和在稀硫酸作用下发生归中反应生成溴单质，这样操作的目的是富集溴，A正确；B．Br2与水反应后溶液呈酸性，酸化海水可以抑制海水与溴单质反应，B正确；C．依据分析，和在稀硫酸作用下发生归中反应生成溴单质形成含溴溶液，离子方程式为：，C正确；D．用碳酸钠溶液吸收足量溴蒸气后，发生反应，含碳粒子转化为CO2，D错误；故答案选D。 8.（25-26高三上·广东·月考）从海带灰中提取碘的实验过程如下，其中能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 剪碎a灰分bc的溶液e的CCl4溶液e单质 A．a可为干海带，其中所含无机物能燃烧 B．缺乏b、c、e中元素的人，易骨质疏松 C．d可以是Cl2，能够将c氧化为单质e D．操作g的名称是蒸发浓缩、冷却结晶 【答案】C 【分析】从海带中提取碘的过程为：先将干海带（a）灼烧得到含碘离子的灰分（b），浸泡过滤后得到含的溶液（c），再加入氧化剂（如）将氧化为碘单质（e），用萃取得到碘的溶液，最后通过蒸馏操作分离出单质碘（e）。 【解析】A．干海带中的有机物能燃烧，而无机物不能燃烧，A错误；B．缺乏碘元素易患甲状腺肿大，骨质疏松是由缺乏钙元素引起的，B错误；C．该实验中可用将c中的氧化为单质e，发生反应，C正确；D．从的溶液中得到单质，应采用蒸馏操作，而非蒸发浓缩、冷却结晶，D错误；故答案选C。 9．（2025·河南·模拟预测）碘是人体必需微量元素之一，某校化学兴趣小组设计了如图方案从海带中提取碘。 下列说法错误的是 A．试剂可以是，反应为： B．结合流程中物质走向，试剂可以是苯，富集，操作为萃取、分液 C．试剂可以是浓溶液，反应为： D．试剂可以是的，反应为： 【答案】B 【分析】海带灼烧后可以除去有机物，得到的海带灰溶于水后主要是含有碘离子的溶液，加入试剂A和稀硫酸可以得到含碘单质的水溶液，说明A可以将碘离子氧化为碘单质，因此是氧化剂，比如氯气、双氧水。加入试剂B后，碘单质从水溶液中进入B，是一个萃取分液的过程，因此试剂B是一种不溶于水的有机溶剂，可以是苯或者CCl4。试剂C的加入让含碘单质的B溶液分层，碘元素进入上层，因此试剂C是可以与碘单质反应生成盐，从而使碘元素能溶于水，且试剂B应该是密度比水大的有机物，比如说CCl4，而且加入试剂D以后碘元素又重新以碘单质的形式出现，可以发现试剂C、D的加入目的是增加碘元素的浓度，即富集作用。 【解析】A．根据分析可知试剂A为氧化剂，可以是，反应为：，A正确；B．由于试剂C加入，碘元素进入上层，试剂B留在下层，可以确定试剂B的密度比水大，苯的密度比水小，不符合要求，B错误；C．试剂C的作用是与碘单质反应转化为可溶于水的盐，因此可以是浓溶液，反应为：，C正确；D．试剂D的目的是将碘元素重新转化为碘单质，已知试剂C加入后，溶液中的碘元素分别是碘离子和碘酸根离子，则加入酸可以让两者重新反应为碘单质，故试剂可以是的，反应为：，D正确；故选B。 10.（24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试）海水中有丰富的化学资源。 Ⅰ、下图是海水提取粗盐及得到母液的过程： （1）图中①是 池。 （2）母液中含有、、、等物质。其溶解度曲线图如下： ①时，在水中分别加入、制得饱和溶液，再分别降温到，溶液质量变化较大的是 。 ②将母液加热到以上，随着水的蒸发，会逐渐析出晶体，晶体的主要成分是 。 （3）利用提纯的精盐配制溶质质量分数为的溶液，所需水的质量是 。 Ⅱ、制取氯化镁。小明同学以上述母液为原料，设计了在实验室制备氯化镁的方案： （4）“沉淀”的主要成分是 (填化学式)，溶液的名称是 。 （5）小红同学认为以上方案不完善。在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作，导致制得的不纯，混有的杂质有 (填化学式)。 （6）从原料来源和经济角度考虑，在“沉淀”时，工业上用石灰乳而不用溶液，此时，“沉淀”中往往混有石灰乳，可用 溶液进行洗涤除去。 【答案】（1）结晶 （2） 和 （3）47 （4） 稀盐酸 （5）、和 （6） 【解析】（1）图中①分离出粗盐和母液，因此图中①为结晶池；故答案为结晶； （2）①由图可知，MgSO4的溶解度受温度的影响比MgCl2大，60℃时，在100g水中分别加入MgSO4、MgCl2制得饱和溶液，再分别降温到20℃，MgSO4析出晶体多，则溶液质量变化较大的MgSO4，故答案为MgSO4；②观察溶解度图像，当温度大于70℃，随着温度的升高，MgSO4的溶解度反而下降，NaCl的溶解度一直比较低，所以这两种物质就会结晶析出，即晶体的主要成分是NaCl、MgSO4；故答案为NaCl、MgSO4； （3）50g溶质质量分数为6%的NaCl溶液中氯化钠的质量为50g×6%=3g，则需水的质量为50g－3g=47g；故答案为47； （4）母液中含有MgSO4、MgCl2，向母液中加入过量氢氧化钠溶液，MgSO4、MgCl2能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，因此“沉淀”主要成分是Mg(OH)2；实验室制备氯化镁，过滤后，为不引入新的杂质，向沉淀中加入稀盐酸，Mg(OH)2与稀盐酸反应生成氯化镁；故答案为Mg(OH)2；稀盐酸； （5）过滤后不经洗涤，则氢氧化镁沉淀中会附着滤液中溶质成分，滤液是母液加入过量氢氧化钠后经过过滤所得，母液中溶质为氯化钠、氯化钾、氯化镁、硫酸镁，加入过量氢氧化钠，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，则滤液成分为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、氢氧化钠，加入盐酸后，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，因此不经洗涤会使氯化镁中混有杂质为NaCl、Na2SO4、KCl，故答案为NaCl、Na2SO4、KCl； （6）氯化镁与石灰乳反应生成氢氧化镁和氯化钙，因此沉淀中混有石灰乳，可用氯化镁溶液进行洗涤除去，故答案为MgCl2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $