第二单元 海水中的化学 第一节 生活中的酸和碱
基础知识
知识点1 海水
1.将1000g海水蒸发,能得到约35g盐,965g水。
2.海水中离子含量由多到少排列为:Cl?、Na?、SO42?、Mg2?、Ca2?、K?等。海水中含量最多的是NaCl。 3.海水制镁的原理:
海水或卤水?氢氧化镁?氯化镁?镁
(熔融)石灰乳盐酸通电有关的化学方程式:
MgCl2?Ca(OH)2?Mg(OH)2??CaCl2
Mg(OH)2?2HCl?MgCl2?2H2O
MgCl2?Mg?Cl2?
知识点2 海底矿物
1.海底是一个巨大的矿物宝藏,当前发现的矿物质主要有:煤、石油、天然气、海滨砂矿和沙砾。
2.可燃冰:天然气水合物是由天然气(主要成分为甲烷)和水在低温、高压的条件下形成的冰状固体,因其极易燃烧,故被称为“可燃冰”。 优点:高效、清洁,被誉为“未来能源”,“21世纪能源”。 缺点:难以开采和运输,一旦泄漏会增强温室效应。
3.多金属结核:多金属结核是一种含有多种金属的矿物,也称为锰结核。 知识点3 海水淡化 1.蒸馏法
蒸馏是通过加热蒸发而将液体从溶液中提取出来的一种方法。目前世界上已采用的海水淡化方法有20多种,其中普遍采用的是蒸馏法中的“多级闪急蒸馏法”,70%的淡化海水是用这种方法生产的。 2.结晶法
结晶法是在海水中加入极易挥发的物质——丁烷,丁烷挥发带走海水的热量使海水结冰,从而使水和盐分分离,这和冰箱的制冷原理是一样的。 3.膜法
膜法是利用一种只允许水分子通过而不允许盐离子通过的高分子膜,像过筛子一样把水和溶解在海水中的盐分离的方法,又分为电渗析法和反渗析法。 金指巧点
1.海水中本来就有镁盐,为什么不直接利用电解海水中的镁盐的方法制取金属镁,而要经过多步转化呢?
通电
海水中镁盐的含量很低,人们想要得到它,首先要使它富集。以海水为原料富集镁元素的方法是将海水中的可溶性镁盐转化为氢氧化镁沉淀;如果以卤水为原料,则在海水晒盐阶段就经过了第一次富集,无论是沉淀法,还是海水晒盐,目的都是为了富集溶解在海水中的物质。
富集是化学上常用的一种方法,如蒸发、结晶、蒸馏等,都属于这个范畴。 2.蒸馏法淡化海水的实验中,导管为什么比较长?
导管较长是为了延长水蒸气在导管中的滞留时间,使热的水蒸气能跟更多的空气通过管壁进行热交换,有利于冷凝。
3.为使水蒸气的冷凝效果更高,应对实验装置做哪些改进? ⑴可使用冷凝剂通过管壁进行热交换。 ⑵可使用冷凝管。
⑶可将收集水的试管放在盛有冷水的烧杯中。 ⑷可用湿毛巾将试管捂住。
典题精析试身手
典题精析一
据科学实验测定每升海水含1.27g镁。现在世界镁产量的60%都从海水中提取,下列生产镁的过程框图中的A、B、C均代表一种主要生成物。
⑴用化学式表示A、B、C的组成:A ,B ,C 。 ⑵在生产过程中属于分解反应的有 ,属于化合反应的有 。 变式训练一
下列关于用海水提取镁盐来制取镁的过程中,叙述正确的是( ) A.直接蒸发海水得到氯化镁
B.将石灰乳加入海水或卤水中沉淀出氢氧化镁 C.电解氯化镁溶液
D.利用钠将氯化镁中的镁置换出来 典题精析二
下图是采用膜分离技术的海水淡化装置。对海水加压后,只有水分子可以通过淡化膜,离子等其他粒子不能通过淡化膜,加压后,装置右侧海水的 增加。 A.溶质质量分数 B.溶剂质量 C.溶液质量 D.溶质质量 变式训练二
1.净化水的方法有:①过滤;②加明矾吸附沉降;③蒸馏;④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水,应选用的方法和顺序为( ) A.①②③④ B.②④①③ C.②①④ D.①③④ 2.下列方法可用来淡化海水的是( )
①加热蒸发;②过滤;③多级闪急蒸馏;④使海水结冰脱盐;⑤膜法淡化海水;⑥加入明矾净化
A.①②③④⑤ B.①②④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①③④⑤
知能层级训练
轻松过关打基础
1.我国能源紧缺,淡水资源严重不足。下列做法不应提倡的是( ) A.扩大生活饮用水的地表水源保护区 B.大力开发地下水资源
C.开发太阳能海水蒸发淡化法 D.节约用水,提高水的利用率
2.下列叙述中符合科学道理的是( ) A.为了健康应常饮用纯净水
B.淡水就是纯净水,不含任何杂质
C.海洋是人类的母亲,是人类取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库 D.“纯天然饮料”中不含有任何化学物质
3.为了区别淡水和海水,可分别加入下列试剂中的(多选)( )
A.紫色石蕊溶液 B.硝酸银溶液 C.氢氧化钠溶液 D.酚酞试剂 4.贝壳(含CaCO3)煅烧后得CaO,CaO加海水(含有MgCl2)池中得Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2与盐酸反应得MgCl2溶液。上述生产过程中没有涉及的反应类型是( )
A.化合反应 B.置换反应 C.复分解反应 D.分解反应 5.下列说法正确的是( )
A.从海水提取镁的过程中,涉及的反应类型有分解、化合和置换反应 B.“可燃冰”是在低温、低压条件下形成的冰状固体,是一种化合物 C.蒸馏法和干馏一样,都能将海水淡化
D.“可燃冰”燃烧后不产生任何残渣或废弃物 6.“海洋存亡,匹夫有责”,为了保护人类赖以生存的海洋,保护海洋资源,大家应共同努力,献计献策。下列对海洋的保护措施中,你认为不切实际的是( ) A.禁止向海洋排放工业废水和生活垃圾 B.禁止乱捕滥捞
C.禁止人们靠近海洋,完全实行封闭保护 D.大力宣传,提高人们的环保意识
7.1000g海水加热蒸发,可以得到水 g,得到盐 g。在海水中含量最
多的非金属离子是 ,含量最多的金属离子是 ,其中最多的非金属离子和含量第二位的金属离子组成的化合物的化学式是 。
8.从海水中提取镁盐,通常将 加入海水或者卤水中,沉淀出 。 与盐酸反应生成 , 熔融状态的氯化镁,就能制得金属镁,转化过程中发生的化学反应主要有 ; ; 。本题中没有涉及到的化学基本反应类型是 。
9.海洋资源包括 、 、 、 、 ,它们的总量是非常巨大的。
10.镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
⑴为了使MgCl2转化为Mg(OH)2,试剂①可选用 ,要使MgCl2全转化为沉淀,加入试剂①的量应 ,验证MgCl2已完全转化为Mg(OH)2的方法是 。
⑵加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 。 ⑶试剂②可以选用 。 快乐拓展练能力
1.2007年我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“水利发展与和谐社会”。下列有关水的知识中,不正确的是( ) A.水是一种最常见的溶剂,自然界中的水都含有杂质
B.水中Ca2?、Mg2?的增多会引起水体的富营养化
C.用煮沸或蒸馏的方法能降低水的硬度
D.含汞、镉、铅的电池会造成水和土壤的污染,所以应倡导废旧电池的统一回收处理
2.如下图所示的装置中,夹子处于关闭状态。现将NaOH溶液滴入广口瓶中,待充分反应后,打开夹子,试管中刚停止沸腾的水又重新沸腾了。下列对上述现象的解释正确的是( )
A.试管内的气压减小,沸点升高 B.试管内的气压增大,沸点升高 C.试管内的气压减小,沸点降低 D.试管内的气压增大,沸点降低
3.超临界流体是物质介于气态和液态之间的新状态,目前应用最广泛的是超临界二氧化碳,它在化学工业上可取代氟利昂做溶剂等。下列有关超临界二氧化碳的说法不正确的是( )
A.超临界二氧化碳是新合成的一种物质
B.超临界二氧化碳是由CO2分子构成的
C.超临界二氧化碳溶解某些物质后,二氧化碳可在常温常压下完全挥发
可减轻大量使用氟利昂对大气臭氧层造成的破坏 D.超临界二氧化碳代替氟利昂,
4.镁将成为21世纪重要的轻型环保材料,我国含有非常丰富的镁资源。占地球表面70%的海洋是天然的镁元素宝库,从海水中提取镁的流程如下:
MgCl2
石灰乳、过滤?Mg(OH)2?MgCl2?Mg
盐酸通电
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