2018届一轮复习人教版海水资源的综合利用学案

2018届一轮复习人教版海水资源的综合利用学案

第四单元　非金属及其化合物 第三课时　海水资源的综合利用 复习目标：‎ ‎1.了解海水的综合利用。‎ ‎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．了解化学与环境的关系，了解“绿色化学”的重要性。‎ 考点一海水资源的开发利用 自主梳理 ‎1．水资源的利用 ‎2．化学资源的开发利用 ‎(1)氯碱工业。‎ ‎①电解NaCl溶液(写出化学方程式，下同)：2NaCl＋2H22NaOH＋H2↑＋Cl2↑；‎ ‎②产物制盐酸：H2＋Cl22HCl；‎ ‎③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎(2)海水中镁的工艺流程：‎ 基本步骤及主要反应 ‎①制熟石灰：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。‎ ‎②沉淀：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。‎ ‎③酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。‎ ‎④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。‎ ‎⑤脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。‎ ‎⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁。‎ ‎(3)海水中溴的提取流程：‎ 基本步骤及主要反应 ‎①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。‎ ‎②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－。‎ ‎③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。‎ ‎④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。‎ ‎(4)海带中提碘流程：‎ 发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。‎ ‎3．海水中其他资源的开发利用 ‎(1)从海水中提取核能开发的重要原料：铀和重水。‎ ‎(2)潮汐能、波浪能等是有待开发的新型能源。‎ ‎【深度思考】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。(　　)‎ ‎(2)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。(　　)‎ ‎(3)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等。(　　)‎ ‎(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应。(　　)‎ ‎(5)从海水提取溴的工艺流程中两次出现Br－Br2的过程，其目的是将海水中的溴元素富集。(　　)‎ ‎(6)将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁。(　　)‎ ‎【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ 例1、海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 ‎【答案】C ‎【解析】A项苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。‎ ‎【发散类比1】从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是 (　　) ‎ 干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2‎ A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”‎ ‎【答案】A ‎【归纳总结】‎ ‎(1)氯碱工业中所用食盐需精制的目的是除去食盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO。‎ ‎(2)从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次Cl2氧化Br－的反应，设计这两步操作的目的是富集Br2。‎ ‎(3)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。‎ ‎(4)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。‎ ‎(5)碘水或溴水中I2、Br2的提取可先加CCl4萃取分液，再蒸馏获取。‎ 考点二环境保护与绿色化学 自主梳理 ‎1．环境污染 ‎(1)环境问题：主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。‎ ‎(2)“三废”：主要是指废气、废水和废渣。‎ ‎(3)大气污染物的来源：化石燃料的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。‎ ‎2．环境保护的措施 ‎(1)工业废气和所携带颗粒物的回收利用。‎ ‎(2)工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。‎ ‎(3)回收、限制废弃塑料，研制可降解塑料。‎ ‎3．绿色化学 ‎(1)绿色化学：其核心是指利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境的污染。‎ ‎(2)原子经济性：其特点为反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100%。‎ ‎【深度思考】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)装饰材料释放的甲醛会造成污染。(　　)‎ ‎(2)Na2S可除去污水中的Cu2＋。(　　)‎ ‎(3) 和CO2反应生成可降解聚合物，该反应符合绿色化学的原则。(　　)‎ ‎(4)改进汽车尾气净化技术，减少大气污染物的排放。(　　)‎ ‎(5)CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体。(　　)‎ ‎(6)使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题。(　　)‎ ‎(7)使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一。(　　)‎ ‎【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√‎ 例2、化学与人类生活、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列有关叙述正确的是(　　) ‎ A．大量开发利用深海可燃冰，有助于海洋生态环境治理 B．汽车尾气中含有大量大气污染物，这是汽油不完全燃烧造成的 C．煤炭燃烧过程安装固硫装置，目的是提高煤的利用率 D．PM2.5表面积大，能吸附大量的有毒有害物质，对人体的肺功能造成很大危害 ‎【答案】D ‎【解析】大量开发深海可燃冰，会破坏海洋生态系统，A项错误；汽车尾气成分复杂，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，B项错误；煤炭燃烧过程中安装固硫装置，主要目的是减少SO2的污染，C项错误。‎ ‎【归纳总结】当今常见环境污染及其成因 ‎(1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。‎ ‎(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、氮氧化合物等的排放引起的。‎ ‎(4)温室效应——主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的。‎ ‎(5)白色污染——聚乙烯等难降解塑料的大量使用。‎ ‎(6)水华、赤潮——含磷洗衣粉的大量使用、工农业及城市污水的任意排放造成水体富营养化。‎ ‎(7)PM2.5——大气中直径小于或等于2.5×10－‎6 m的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。‎ ‎(8)雾霾——雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物(PM)这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。‎ 例3、下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是(　　)‎ A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸 B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度 C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜 D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰 ‎【答案】B ‎【解析】A项，用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想。B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想。C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想。D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。‎ ‎【归纳总结】‎ ‎1．“绿色化学”的含义 ‎(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。‎ 绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。‎ ‎(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：‎ ‎①采用无毒、无害的原料；‎ ‎②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；‎ ‎③产品应该是环境友好的；‎ ‎④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。‎ ‎2．原子经济性：原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义式可表示为：原子利用率＝×100%。经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。‎