第5节 海水资源的开发利
用 环境保护和绿色化学
考试说明
1．了解海水提溴和海水资源的开发利用。
2．了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境等)。 4．理解在化工生产中遵照“绿色化学”思想的重要性。 命题规律
本节内容是高考的常考点。考查方式一般是以海水资源的开发利用为背景设计工艺流程图，结合环境保护和绿色化学的思想考查反应原理在化工生产中的综合应用。
考点1 海水资源的开发利用
1．水资源的利用
2．海水中化学资源的开发利用 (1)氯碱工业
?阳极产物：Cl2?海水―→粗盐――→饱和食盐水――→?
??阴极产物：H2、NaOH
精制电解
①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)
电解
2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
点燃
②产物制盐酸：H2＋Cl2=====2HCl。
③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 (2)镁的提取 ①工艺流程
②基本步骤及主要反应
高温
a．制熟石灰：CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋ H2O===Ca(OH)2。
b．沉淀：Mg＋2OH===Mg(OH)2↓。 c．酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 d．蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。
e．脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。
电解
f．电解：电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。 (3)溴的提取 ①工艺流程
2＋
－
②基本步骤及主要反应
a．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br得到浓缩。
b．氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br
－
－－
===Br2＋2Cl。
c．富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的
－
化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。
d．提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴：Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。 (4)碘的提取 ①工艺流程
灼烧
浸泡
过滤
－
适量Cl2――→
含I2的溶液
干海带――→海带灰――→悬浊液――→含I的溶液加CCl4
蒸馏
――→碘的有机溶液――→晶体碘
萃取、分液
②两种原理
主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
主要物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 3．海水其他资源的开发利用
(1)海水中提取的铀和重水可用于核能的开发利用。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。
(1)海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca、Mg、SO4等杂质，精制
后得到NaCl饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。
(2)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，MgCl2·6H2O脱水制取无水MgCl2是在HCl的气流中加热氯化镁晶体，以防MgCl2发生水解而得到Mg(OH)2。
【基础辨析】
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)向海水中加入明矾可使海水淡化从而解决淡水危机。(×) (2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。(×)
(3)实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。(×) (4)海水中含有钾元素，只需要经过物理变化就可以得到钾单质。(×)
(5)氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)加热失去结晶水生成MgCl2时，要在HCl的气流中进行。(√)
氧化
(6)从海水提取溴的工艺流程中出现了两次Br――→Br2的过程，这样设计的目的是把
Cl2
海水中的溴元素富集。(√)
－
2＋
2＋
2－
某校化学兴趣小组设计如下实验从浓缩的海水中提取溴。装置示意图和实验步骤如下(已知Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性)：
实验步骤：
①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束； ②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气； ③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；
④关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2； ⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。 回答下列问题： (1)实验室中用
KMnO4和浓盐酸制备氯气的化学方程式为
___________________________________________________。
(2)步骤②中鼓入热空气的作用为_____________________。 (3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为___________。 (4)此实验中尾气可用________(填字母序号)吸收处理。 a．水 b．浓硫酸
c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液 e．饱和Na2CO3溶液
答案 (1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O (2)使A中生成的Br2随热空气进入B中 (3)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋2Br＋SO4 (4)ce
解析 (1)实验室中用KMnO4和浓盐酸制备氯气时不需加热。
(2)步骤②鼓入热空气的作用为将A中生成的Br2吹入B中。
(3)步骤③B中发生的主要反应是Br2被SO2还原为Br，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋2Br＋SO4。
(4)尾气中含可能没有反应完的Cl2、SO2，还有HBr，可用碱性溶液吸收。
考点2 环境保护和绿色化学
＋
－
2－
－
＋
－
2－
1．常见的环境污染问题
(1)酸雨(pH<5.6)：主要是SO2和氮氧化合物造成的。 (2)光化学烟雾：主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 (3)臭氧空洞：主要是氟氯代烃和氮氧化合物等的排放引起的。 (4)温室效应：主要是大气中CO2等含量的升高造成的。
(5)白色污染：主要是聚乙烯、聚氯乙烯等难降解的塑料等大量使用引起的。 (6)赤潮、水华：含磷洗衣粉的大量使用、工农业及城市生活污水的任意排放引起的。 (7)居室污染：建筑、装修材料挥发出的甲醛、苯、甲苯等引起的。 (8)雾霾：SO2、氮氧化物和可吸入颗粒物(PM2.5)等引起的。 2．绿色化学
(1)CO2不属于污染性气体，但对环境会造成影响，如：温室效应。
(2)环境污染的防治措施有：合理规划工业发展和城市建设布局；调整能源结构；控制“三废(废水、废渣、废气)”的排放，工业“三废”排放时要净化处理，达标后再排。
【基础辨析】
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化。(×) (2)将废电池深埋，可以避免其中的重金属污染。(×) (3)CO2、NO2和SO2都会导致酸雨的形成。(×) (4)CO2、CH4、N2都是造成温室效应的气体。(×) (5)酸雨是pH<7的雨水。(×)
(6)田间焚烧秸秆可减少土壤废弃物污染。(×)
1．酸雨形成的示意图如图。下列说法中，不正确的是( )
全国版2024版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第5节海水资源的开发利用环境保护和绿色化学学案
