資源簡介

初中化學 海洋化學資源-揭秘海水中的物質
一、考點突破
知識點 考綱要求 題型 說明
海水中的物質 海水制鎂 1. 知道海水中含有的常見的化學物質；
2. 理解海水制鎂的流程。 選擇題
填空題 海洋資源是現在我們國家比較重視的資源，是中考出題的熱點，在中考中占3－10分。
二、重難點提示
重點：海水中含有的物質；海水制鎂的流程。
難點：海水制鎂的流程。
考點精講：
知識點一：海水中的化學資源
海水中水約占總質量的96.5%；可溶性鹽約占3.5%，含量最多的鹽是氯化鈉。其中Cl-：55.06%， Na+：30.61%，SO42-：7.67%，Mg2+：3.69%，Ca2+：1.15%，K+：1.01%，其他：0.72%。（如圖）
【規律總結】海水中最多的物質是水，最多的金屬離子是Na+，最多的非金屬離子是Cl-，最多的鹽是NaCl。
知識點二：利用海水提取鎂
1. 主要流程：將石灰乳加入海水或鹵水中，沉淀出氫氧化鎂，氫氧化鎂再與鹽酸反應生成氯化鎂，電解熔融狀態的氯化鎂，就能得到金屬鎂。流程圖如下：
2. 轉化過程中發生的化學反應主要有：
Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2↓
Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2O
MgCl2Mg+Cl2↑
3. 涉及到的主要基本操作有：過濾、蒸發、通電。
4. 金屬鎂的主要用途：廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業。
提分寶典：
【高頻疑點】 海水制鎂流程剖析
1. 沉淀出氫氧化鎂，是向海水中加入石灰乳，為什么不是氫氧化鈉等其他堿類？
原因：1：氫氧化鈉的價格比較貴，使用不劃算；原因2：氯化鎂和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，使海水中氯化鈉的含量增高，達到飽和以后會析出，會和氫氧化鎂一塊被過濾出來，導致沉淀出的氫氧化鎂不純。
2. 從海水中提取氯化鎂時，經歷了“氯化鎂→氫氧化鎂→氯化鎂”的轉化過程，分析這樣做的目的是什么？
目的：海水中的氯化鎂含量低，通過加入石灰乳沉淀出氫氧化鎂，過濾，再加入稀鹽酸這樣得到的氯化鎂更純凈，含量更高。（也可以說將鎂離子富集起來）。
3. 用海水制鎂，怎樣驗證海水里面的鎂離子全部生成氫氧化鎂沉淀？
分析：所謂檢驗是否將鎂離子沉淀完全，可以轉化為檢驗溶液中是否出現過量的氫氧根來進行。因為氫氧根會與鎂離子結合成氫氧化鎂沉淀，所以溶液中若是有較多氫氧根，自然就是沒有鎂離子了。檢驗時可以加入二氧化碳。當溶液中含有較多氫氧根時，二氧化碳可以與堿反應生成碳酸根，將其中的鈣離子沉淀出來：CO2＋2OH－＋Ca2＋ ＝ H2O ＋CaCO3↓（白色沉淀）。
4. 為什么電解熔融狀態的氯化鎂，而不是氯化鎂溶液？
分析：因為氯化鎂溶液中含有溶劑水，當通電時，氫離子對電子的結合能力比鎂離子強，所以電解時首先會產生的是氫氣，故不能在有氫離子的氯化鎂溶液中電解制鎂。
同步練習：
（答題時間：20分鐘）
1. 以下對自然資源利用的過程中，只發生物理變化的是（　 　）
A. 鋁土礦煉鋁 B. 天然氣燃燒 C. 木材制桌椅 D. 海水提取鎂
*2. 浩瀚無際的海洋為人類提供了豐富的資源。由海水制備金屬鎂，主要有以下步驟：①電解熔融的氯化鎂；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結晶。其先后順序正確的是（　　）
A. ②④⑤③① B. ③②④①⑤
C. ③④②⑤① D. ②④③⑤①
3. 青島是一座美麗的海濱城市，減少海洋污染是每個公民的責任。下列情況中不會造成海洋污染的是（　　）
A. 垃圾填海 B. 油輪泄漏
C. 海水“曬鹽” D. 生活污水排入海洋
4. 煙臺是座美麗的海濱城市。下列對海洋化學資源利用的有關敘述錯誤的是（　　）
A. 利用多級閃急蒸餾法淡化海水
B. 利用風吹日曬的方法從海水中得到食鹽
C. 利用向海水或鹵水中加入石灰乳的方法將海水中的Mg2+富集沉淀出來
D. 利用海底蘊藏的大量“可燃冰”作燃料，以它為燃料不會加劇溫室效應
5. 如圖表示的是海水中溶解的鹽分中各種離子的質量分數。請你根據圖示回答下列問題：
（1）海水中含量最多的金屬離子是________（填離子符號）。
（2）鎂離子的含量為________。
（3）其中含量最多的非金屬離子和含量第二多的金屬離子形成的化合物的化學式是________。
（4）圖中給出的六種離子可以形成________種鹽，含量最多的鹽是________。
*6. 海水中有大量可以利用的化學資源，如氯化鎂、氯化鈉、溴化鉀等。綜合利用海水制備金屬鎂的流程如下圖所示：
（1）貝殼主要成分的化學式是________________________________________。
（2）操作a的名稱是______________，在實驗室中進行此項操作，需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_______________________。
（3）寫出第②步反應的化學方程式____________________________________。
（4）寫出第③步反應的化學方程式____________________________________。
**7. 鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。步驟如圖所示：
（1）為了使MgCl2轉化為Mg（OH）2，試劑①可選用______。為了使MgCl2完全轉化為沉淀，加入的試劑①的量應____________。驗證MgCl2已完全轉化為Mg（OH）2的方法是?_______________________________________________________。
（2）加入試劑①后，能分離得到Mg（OH）2沉淀的方法是?________________。
（3）為使工藝符合綠色化學的原則，以下建議中，可采取的是________。
A. 電解MgCl2產生的Cl2可循環使用制取鹽酸
B. 溶液A可直接排放到河中
C. 利用海洋潮汐發電電解MgCl2固體
答案：
1. C 解析：鋁土礦的主要成分為三氧化二鋁，冶煉得到金屬鋁的過程中生成了新物質，屬于化學變化；天然氣燃燒生成了二氧化碳和水，有新物質生成，屬于化學變化；海水中的鎂元素都是以化合物的形式存在，提取的金屬鎂屬于單質，故海水提取鎂的過程中有新物質生成，屬于化學變化；木材制成桌椅的過程，只是木材形狀發生了變化，無新物質生成，屬于物理變化。
2. D 解析：用海水制鎂應先加入Ca（OH）2，Ca（OH）2與MgCl2反應產生Mg（OH）2沉淀，過濾后得到Mg（OH）2固體，然后加入鹽酸，反應得到MgCl2溶液，濃縮結晶得MgCl2固體，電解MgCl2即得鎂，故選D。
3. C 解析：海洋污染的主要原因：油輪泄漏、傾倒工業廢料和生活垃圾、生活污水直接排入海洋。海水“曬鹽”不會對海洋造成污染。
4. D 解析：海水淡化常用的方法是多級閃急蒸餾法；從海水中制取食鹽常用風吹日曬即蒸發的方法；將海水中的鎂離子富集常用加石灰乳的方法；可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃燒生成二氧化碳，作為燃料會加劇溫室效應。
5. （1）Na+　（2）3.69%　（3）MgCl2　（4）8　NaCl
解析：由圖示可知，海水中含量最多的金屬離子為Na+，質量分數為30.61%，鎂離子的含量為3.69%；含量最多的非金屬離子為Cl-，含量第二多的金屬離子為Mg2+，它們形成化合物的化學式為MgCl2；圖中給出的六種離子可以形成如下八種鹽：NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4、CaCl2、CaSO4、KCl、K2SO4，其中含量最多的鹽為NaCl。
6. （1）CaCO3　（2）過濾　漏斗　（3）CaO+H2OCa（OH）2　
（4）Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2O
解析：本題以考查海水制備金屬鎂的流程為主題，主要考查學生對常見物質的特征及與其他物質反應、混合物的分離方法的掌握能力。海水中加入石灰乳后得到氫氧化鎂沉淀，將氫氧化鎂沉淀分離出來應該用過濾的方法，過濾需要的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有漏斗；CaO與水反應生成Ca（OH）2，由Mg（OH）2得到MgCl2，應和鹽酸反應。
7. （1）石灰乳[或石灰水或Ca（OH）2]　過量　向液體中滴加澄清的石灰水，如無沉淀產生，則表明液體中MgCl2已反應完全　（2）過濾　（3）A、C
解析：將MgCl2轉化為Mg（OH）2，需加可溶性的堿類，如NaOH、Ca（OH）2等，考慮成本因素，應選擇Ca（OH）2，并且要足量；當滴加Ca（OH）2溶液后，如無沉淀產生，則表明液體中MgCl2已反應完全。由反應MgCl2+Ca（OH）2Mg（OH）2↓+CaCl2知，溶液A中一定含有生成的CaCl2和海水中未反應的NaCl，也可能含有過量的未反應的Ca（OH）2，鹽的成分較多，直接排放到河中會造成污染。

展開更多......

收起↑