第二单元 海水中的化学

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第二单元 海水中的化学
第1节 海洋化学资源
知识梳理：
1.海洋资源分为：______________、_______________、_______________、_____________。
2.海底除有大量的煤、石油、天然气等常规化石燃料外，还有一种新型的矿产资源--天然气水合物。它是天然气和水在低温、高压的条件下形成的冰状固体，因其极易燃烧又被称为___________；海底还蕴藏着一种含有多种金属的矿物____________，也称__________。
3.写出化学方程式：海水或卤水 石灰乳① 氢氧化镁 盐酸② 氯化镁 通电③ 镁
①______________ ____________,
②___________ ______________,
③________ _______________。
4.海水中的盐的含量、种类多，用化学方法很难除尽，一般是用物理方法将海水淡化，如蒸馏法、结晶法、膜法等。目前世界上普遍采用的蒸馏法是多级闪急蒸馏法。
基础练习：
1．海水中含量最多的盐是（ ）
A．MgCl2 B．CaCl2 C．NaCl D．MgSO4
2．关于多金属结核的叙述正确的是（ ）
A．多金属结核是锰的合金 B．多金属结核也称锰结核
C．锰结核中只有一种金属 D．全世界多金属结核的含量微乎其微
3. 最近，新华社的一条消息披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”分布带，其能源总量估计相当于我国石油总量的一半。“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体CH4·H2O。请结合化学知识判断下列说法正确的是（ ）
A.可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B.可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景
C.可燃冰由四种元素组成 D.可燃冰中碳、氢、氧元素的质量比为1∶6∶1
4. 山东省东部是一片广阔的海域，海洋是我们省重要的旅游和经济资源，保护海水不受污染是我们每一个公民的责任。下列情况中，不会造成海水污染的是（ ）
A.垃圾填海 B.油轮泄漏 C.海水晒盐 D.生活污水排入大海
5．下列属于中和反应的是（ ）
A．MgCl2 ====Mg+Cl2↑ B．2NaCl+2H2O ====2NaOH+H2↑+Cl2↑
C．Mg(OH)2 +2HCl===MgCl2+2H2O D．2Ca(OH)2 +2Cl2 ===CaCl2+Ca(ClO)2 + 2H2O
6.地球上的大部分水是以海水形式存在的，若能找到海水淡化的大规模生产方法，将可极大地缓解目前人类面临的水资源日益紧缺的状况。下列有关海水淡化的方法在原理上完全不可行的是（ ）。
A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能将海水蒸馏淡化
C.在一定条件下将海水缓慢凝固以获取淡水
D.选择一种特殊的膜在一定条件下使海水中较小的水分子通过，而其中大的溶质微粒通不过，从而使溶剂水与溶质分离
7．保护海洋环境所采取的下列措施中不正确的是（ ）
A、控制陆地污染施行陆源污染物总控制 B、 禁止工业“三废”的排放
C、可以使用含磷洗衣粉，以增加海水中的磷，从而有利于海生植物生长
D、推广使用对环境危害较小的农药、化肥
8. 治理渤海湾的方法不正确的是（ ）
A．控制工业污水的直接排放 B．控制生活污水的直接排放
C．禁止各种垃圾入海 D．禁止养殖各种鱼类贝类
9．关于可燃冰的叙述正确的是（ ）
A．可燃冰是纯净物 B．在通常情况下天然气和水可以结合成可燃冰
C．因为可燃冰燃烧后几乎不产生任何残渣或废弃物，被科学家誉为“未来能源”
D．可燃冰就是天然气冷却后得到的产品
10．下列海洋资源中属于可再生资源的是（ ）
A．海底石油、天然气 B.潮汐能 C.滨海砂矿 D.锰结核
11. 为了保护海洋环境、防止海水污染，你认为下列哪些措施不合理（ ）
A.陆源污染物排放实行总量控制，采用污水处理措施
B.消除和减少引起沿海水域富营养化或赤潮的氮磷污染物
C.为了防止废油、化学品废物和垃圾污染大陆，可将这些物质在海上倾弃和焚烧
D.健全海洋环境污染监测系统，发展海岸、海面、空中立体监测能力
12. 近年来，赤潮在我国时有发生，当赤潮发生时，海水中的某些浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害。下列说法中不正确的是（ ）
A.赤潮是水体富营养化的结果
B.含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C.在封闭的海湾更易发生赤潮
D.赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
13. 在海洋的深处存在大量的“可燃冰”（CH4·H2O），它是由天然气和水在低温、高压的条件下形成的冰状固体。下列关于“可燃冰”的说法中正确的是（ ）
A.CH4·H2O晶体中水是溶剂 B.CH4·H2O中CH4和H2O的质量比是1∶1
C. “可燃冰”在完全燃烧后不产生任何废渣和污染性气体 D. “可燃冰”中共有8个原子
思考题：1、在海边有一个化工厂，想利用海边大量的贝壳和海水作原料，制取氯化镁和金属镁，请写出有关反应的化学方程式，并注明反应类型。
_______ ________________（ ） _______________（ ）
_______ __________________（ ） ________________（ ）
__________________________（ ）。
第二节 海水“晒盐”
（一）海水“晒盐”的过程
1、原理：海水→ →__________→ 与 。
2、饱和溶液：在一定_________下，在一定量的_________里，不能再溶解某种______ ___的溶液，就是该溶质的饱和溶液。
问题思考：怎样判断溶液是否是饱和溶液？
3、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化：
（ ）
饱和溶液 不饱和溶液
（ ）
4、结晶
（1）定义：固体物质从它的________溶液中以___________的形式析出的过程。
（2）方法： __________结晶, 适用范围______________________________。
__________结晶, 适用范围_____________________________ 。
（二）固体物质在水中的溶解度
1、定义：在________下，某固体物质溶解在______溶剂里达到______状态时所溶解的__________。
2、影响因素：
（1）内因：___________、___________ 外因： 。
①大多数物质的溶解度随__________升高而_________，典型物质是 。
②少数物质的溶解度受温度影响变化 ，典型物质是 。
③极少数物质的溶解度随 升高反而 ，典型物质是 。
（三）粗盐的提纯-------重结晶法提纯粗盐
1、重结晶法提纯粗盐的实验步骤 （1） （2） （3） 每步操作都要用到的玻璃仪器是___ __。每次使用的作用是
问题思考：如果我们需要的是难溶性物质，步骤又该是怎样的？
三、基础练习：
1、关于海水“晒盐”的有关叙述正确的是（ ）
A、利用海水降温析出晶体 B、海水晒盐后的母液因食盐减少而变成不饱和溶液
C、利用阳光和风力使水分蒸发得到食盐 D、利用海水在阳光下分解得到食盐晶体
2、通常情况下欲将一杯不饱和的食盐水变成饱和溶液 ，最适宜的方法是（ ）
A、往食盐水中加食盐 B、往食盐水中加水
C、往食盐水中加入饱和食盐水 D、加热食盐水
3、现有20℃时的硝酸钾饱和溶液，下列哪种措施能改变硝酸钾的溶解度（ ）
A、搅拌 B、加水 C、倒掉一部分 D、升高温度
4、判断下列说法中正确的是（ ）
A、20℃时，100g水里最多能溶解36g氯化钠，所以20℃时氯化钠的溶解度为36g。 B、20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6。
C、20℃时，在100g水中加入35g氯化钠完全溶解，则20℃时，氯化钠的溶解度为35g。
D、20℃时，100g氯化钠的饱和溶液中有27g氯化钠,则20℃时,氯化钠的溶解度为27g 。
E、硝酸钾的溶解度为31.6g。
5、下表是氯化钠和硝酸钾在不同温度时的溶解度，根据此表回答
(1)60℃时，氯化钠的溶解度为 g。
(2)在30℃时，100g水中加入50g硝酸钾，充分搅拌后得到的溶液质量为 g。
(3)欲从海水中获得氯化钠晶体，应采取 方法。
(4)现有60℃的氯化钠的饱和溶液，与该溶液有关的量有①水的质量②溶液中溶质的质量③溶液的质量④氯化钠的质量分数 ⑤60℃时氯化钠的溶解度 保持温度不变，将该饱和溶液稀释，不变的量是 （填序号，下同）；如果将饱和溶液降温至20℃，一定变化的量是 。
6、右图是a、b、c三种物质的溶解度曲线，a与c的
溶解度曲线相交于P点。据图回答：
（1）P点的含义是 。
（2）t2℃时，30g a物质加入到50g水中不断搅拌，能形成溶液的溶质之质量分数为 。
（3）t2℃时，a、b、c三种物质的溶解度按由小到大的排列顺序是 。
（4）当a、c两种物质的溶液接近饱和时，采用增加溶质或升高温度都可达到饱和的是 物质的溶液
（5）t2℃时，R点所表示的a物质的溶液是（饱和/不饱和） 的。 使R溶液变为Q溶液，应采取的措施是 。
（6)当a中含有少量b时，可以用 法提纯a。
7、如图是A、B、C三种物质的溶解度曲线。试回答：
（1）A、B两种物质的溶解度相等的温度是______℃。
（2）物质C的溶解度随温度升高而________。
（3）在t3℃时，三种物质的溶解度由大到小的顺序是___________。
（4）将t3℃时三种物质的饱和溶液降温至t1℃，三种物质溶解度
由小到大的顺序是______；三种物质溶液中溶质的质量分数由小到大的顺序是 。
（用“＜”、“＝”或“＞”表示）。
8、下图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。看图回答以下问题：
　　（1）在t1℃时，三种物质的溶解度由小到大的顺序是______。
　　（2）在_______时，B和C的溶解度相同。
　　（3）在t3℃时，A、B、C的饱和溶液各Wg冷却到t1℃时，析出晶体最多的是_____，没有晶体析出的是______。
　　（4）要从A、B、C的混合物中分离出C，最好用___________法。
9、除去KCl固体中混有的少量CaCO3时，所进行的实验操作次序为：_______、______、______。
10、写出一种除去下列物质中的杂质（括号内物质）的试剂的化学式：
硝酸钾（氯化钾） ； 氯化镁（硫酸镁）
第三节 海水“制碱”
知识梳理：
一、氨碱法制纯碱
1、海水制碱主要是以 、 为原料，以 为媒介。
2、碳酸钠俗称 、 ，是一种 色固体，它 溶于水，溶液显 性，能使无色酚酞溶液 。
3、碳酸氢钠俗称 ，在灭火器里它是产生 的原料之一；在食品制作上，它是
的主要原料；它还是治疗胃酸过多的一种药物，反应原理是 。
4、复分解反应的实质是：酸碱盐所电离出的离子相互结合，生成 、 或
的过程。
重点突破：
氨碱法制纯碱的化学反应原理：
NH3+H2O+CO2+NaCl = NH4Cl+NaHCO3
2NaHCO3 === Na2CO3+ H2O+CO2↑
NH4HCO3 、NaCl、NH4Cl、NaHCO3在不同温度下的溶解度曲线
在室温下，碳酸氢钠的溶解度是最小的，因此容易结晶析出。
这里生成的二氧化碳又可以作为原料通入饱和氨水中得到循环利用。
氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，（方程式为 ）氨气又被循环利用。因此说工业制碱是以氨为媒介。这就是氨碱法制纯碱。
侯氏制碱法的优点是向滤出碳酸氢钠晶体后的氯化铵溶液中加入_______，使其中的氯化铵单独结晶析出，用作氮肥，_________则可循环使用。
练习巩固：
1、利用海水制碱，是因为海水中含有大量的（ ）
A. CaCl2 B. MgCl2 C. NaCl D. ZnCl2
2、工业上常用氨碱法制取碳酸钠（将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过过滤、焙烧得到纯碱），但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中（ ）
A KHCO3溶解度较大 B KHCO3溶解度较小
C K2CO3溶解度较大 D K2CO3溶解度较大
二、碳酸钠的化学性质
1、显碱性能使酸碱指示剂变色
2、能和酸反应
（1） Na2CO3+ HCl =
（2） Na2CO3 + H2SO4 =
3、能与碱反应
Na2CO3+ Ca(OH)2=
4、与盐反应
Na2CO3+ Ba Cl2=BaCO3↓+2NaCl
三、复分解反应的实质
碳酸钠与盐酸混合 实质
碳酸钠与氢氧化钙混合 实质
硝酸钾与氯化钠混合 实质
离子间相互结合生成沉淀、气体或水的过程。
溶液、饱和溶液、溶解度
重难点分析：
一、溶液
1、定义
　　一种或一种以上的物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物，叫做溶液。
2、理解
　　（1）“均一”是指各部分性质一样，浓、稀一样。“稳定”是指外界条件不变时，溶液不分层，也不析出固体沉淀。
　　（2）被溶解的物质叫做溶质，溶质可以是固态物质，也可以是气态物质或液态物质。能溶解其他物质的物质叫做溶剂，水是最常用的溶剂，酒精（乙醇）、汽油等物质也可以做溶剂。
　　（3）在溶液中，溶液的质量＝溶质的质量＋溶剂的质量。
二、饱和溶液和不饱和溶液
1、定义
　　（1）饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。
　　（2）不饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，还能继续溶解某溶质的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。
2、理解
　　（1）指明一定温度，一定的溶剂量。
　　（2）有对应性，需指明“对某种溶质而言”，也就是说某溶质的饱和溶液不是不能再溶解其它任何物质。
3、饱和溶液和不饱和溶液的相互转化关系
　　一般规律：饱和溶液不饱和溶液
　　特殊规律 [适用于Ca(OH)2]：
　　饱和溶液不饱和溶液
4、浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液的关系
　　溶液的浓稀和溶液的饱和与否没有必然的联系。
　　饱和溶液不一定是浓溶液。
　　不饱和溶液也不一定是稀溶液。
三、固体物质在水中的溶解度
1、固体的溶解度
　　（1）定义
　　在一定温度下，某固体物质在 100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
　　（2）理解（四要素、一对应）
　　①一定温度下②100克溶剂③饱和状态④所溶解的质量（克）⑤在这种溶剂里
　　（3）影响固体溶解度大小的因素
　　①内因：溶质、溶剂本身的性质。 　　②外因：温度。
当溶质、溶剂确定时，固体的溶解度只受温度的影响。
（4）影响气体物质溶解度的因素
①内因：溶质、溶剂本身的性质。 ②外因：温度、压强
2、溶解性与溶解度的关系（注意：温度指20℃）
3、固体溶解度曲线的意义
几种物质的溶解度曲线
（1）给出同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值；
（2）给出不同物质在同一温度时的溶解度数值；
（3）给出物质的溶解度受温度变化影响的大小；
（4）比较某一温度下各种物质溶解度的大小；
（5）两种物质溶解度曲线相交表示对应温度下的溶解度相等；
（6）溶解度曲线上的任何一点都是该温度下的饱和溶液，曲线以下面上的任何一点都是不饱和溶液。
四、混合物的分离
1、定义
　　把混合物里几种物质分开，得到较纯净的物质叫混合物的分离。
2、方法
　　过滤和结晶
（1）过滤
　　①操作要求：
　　　一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。
　　　二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘。
　　　三靠：烧杯紧靠玻璃棒；
　　　　　　玻璃棒紧靠三层滤纸重叠处；
　　　　　　漏斗下端紧靠承接器皿（或烧杯）内壁。
　　②玻璃棒的作用：引流。
（2）结晶 ：固体物质从它的饱和溶液中以晶体的形式析出的过程叫结晶。
　　①蒸发溶剂法：
　　　适用于溶解度受温度影响变化不大的固体物质。如提纯 NaOH、ZnSO4。
　　②冷却热饱和溶液法：
　　　适用于溶解度受温度影响变化较大的固体物质，如提纯 KNO3等。
冷却热的饱和溶液时，硝酸钾晶体从溶液中析出
五、海水晒盐的原理和过程
海水晒盐的原理是通过风吹日晒蒸发溶剂得到食盐晶体。用海水晒盐，将海水引入盐田后，通过水的蒸发，使食盐溶液达到饱和，继续蒸发，食盐成晶体析出。这样制得的食盐含有较多的杂质，叫做粗盐。粗盐因含有氯化镁、氯化钙等杂质，能吸收空气里的水分而变潮(潮解)。粗盐经溶解、沉淀、过滤、蒸发，可制得精盐。
六、粗盐的提纯实验
1、粗盐提纯实验仪器：药匙、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、量筒、酒精灯、铁架台、 托盘天平 。
2、实验步骤：1.溶解 2.过滤 3.蒸发。
3、实验现象和结论：
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