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第10讲　
海水化学资源的综合利用
课 标 要 求 1.能通过海洋化学资源,知道海洋是人类的天然聚宝盆,蕴藏着丰富的资源。
2.能通过海水淡化、海水提镁、海水“晒盐”、海水制碱等过程的探究,认识海洋资源的开发对人类社会进步所起的重要的作用,体会化学反应在资源利用等方面的应用价值;强化环保意识,培养关注社会和人类生存环境的社会责任感。
【必考化学方程式建构知识体系】
海水化学中各物质间的关系
注:“——”表示物质之间相互能反应,“→”表示物质之间存在转化关系。
1.写出下列物质的化学式
甲:_________　乙:____________　丙:_____________
2.写出下列序号对应的化学方程式:
①___________________________________
②_____________________________________
③__________________________________________
△
　NaCl　
　Na2CO3　
　Ca(OH)2　
　2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑　
　Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑　
　NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl　
④____________________________
⑤_______________________________________
⑥___________________________________
⑦_________________________________
⑧______________________________________
⑨__________________________________
⑩______________________
_____________________________________
通电
　NaOH+HCl===NaCl+H2O　
　Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH　
　Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl　
　Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O　
　MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2　
　Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O　
　MgCl2===Mg+Cl2↑　
　MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl　
考点研析·塑思维
考点1　海水淡化
【典题】(2022·无锡中考)海水淡化常用蒸馏和膜分离等多种方法。
(1)蒸馏的原理示意图如图1所示。蒸馏属于_________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)膜分离的原理如图2所示。将海水加压一段时间后,水分子能透过分离膜,Na+和Cl-
却不能透过,右侧海水中氯化钠的质量分数_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)膜分离的原理与化学实验中物质分离的_________操作相似。
　物理　
　变大　
　过滤　
变式　(2021·湖州中考)大型海水淡化厂采用反渗透膜技术淡化海水,但是需要利
用化石燃料供能,成本较高。阿拉伯目前正在建设一面巨大的反射镜,这个装置会
将太阳光聚集到一个足球场大小的钢制玻璃穹顶上,汇集后的热量可以使其中的
海水蒸发。蒸发后海水的溶质质量分数_________(选填“变大”“变小”或“不变”),此
过程海水发生的变化是_________(选填“物理”或“化学”)变化。
　变大　
　物理　
考点2　海水“提镁”
【典题】(2023·聊城中考)海洋是巨大的资源宝库,从海水中提取金属镁的过程
如图,请回答下列问题:
(1)A的化学式为_________。
(2)步骤Ⅲ中操作a的名称是_________。
(3)步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)以上过程未涉及的基本反应类型是_____________。
　CaO　
　过滤　
　Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O　
　置换反应　
变式　(2023·怀化中考)海水是一种重要资源,利用海水可制取金属镁等物质。
某化学兴趣小组的同学设计了如图实验流程:
根据流程回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是_________,该操作用到的玻璃
仪器有烧杯、漏斗和___________;该仪器在操作Ⅰ
中的作用是_________。操作Ⅰ中加入的NaOH溶液应过量,其目的是___________
_________________________。
(2)试剂X是___________(填名称),写出溶液A中加入试剂X发生反应的化学方程
式: ____________________________。
　过滤　
　玻璃棒　
　引流　
　将MgCl2
完全转化为氢氧化镁沉淀　
　稀盐酸　
　NaOH+HCl===NaCl+H2O　
考点3　海水“晒盐”
【典题】(2022·泰安中考)海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐,以
粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(1)为除去粗盐水中的CaCl2、MgCl2和Na2SO4杂质,加入下列3种过量试剂的顺序
依次可以是________(填字母);
A.Na2CO3、NaOH、BaCl2
B.BaCl2、Na2CO3、NaOH
C.NaOH、BaCl2、Na2CO3
　BC　
(2)按加入试剂的正确顺序,过滤后的滤液A中溶质有__________________________
(填化学式);
(3)写出生成碳酸氢钠的化学方程式:_________________________________
__________;在该流程中,是先向饱和食盐水中通入过量的氨气,然后再通入过量的
二氧化碳,先通入过量氨气的目的是__________________________________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液B(含有NH4Cl)中加入过量Ca(OH)2,则可获
得一种可以循环使用的物质,其化学式是_________。
　NaOH、Na2CO3、NaCl　
　NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3
+NH4Cl　
使溶液呈碱性,更有利于吸收二氧化碳
　NH3　
考点4　海水“制碱”
【典题】(2023·南充中考)某化学兴趣小组在实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱
并验证产品。
(1)制备CO2
如图是实验室制取气体的常用发生装置,应选取装置_______(填序号)制CO2,发生
反应的化学方程式为____________________________________。
　②　
　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　
(2)合成产品
步骤Ⅰ:将CO2气体通入氨的饱和食盐水中,发生反应:CO2+NH3+NaCl+H2O===
NaHCO3+NH4Cl;
步骤Ⅱ:将Ⅰ中所得的混合物进行分离,得到滤渣和滤液,该操作中所用到的玻璃
仪器除烧杯和玻璃棒外,还必需_________(填仪器名称);
步骤Ⅲ:将Ⅱ中得到的滤渣洗涤、干燥,再加热,发生反应:2NaHCO3===Na2CO3+
CO2↑+H2O,得到产品。
△
　漏斗　
(3)验证产品
【查阅资料】①碳酸钠受热不分解;
②碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应。
【进行实验】
方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加CaCl2溶液 产生白色 沉淀 产品中一定有Na2CO3,发生反应的
化学方程式为______________
__________________
CaCl2+Na2CO3
===CaCO3↓+2NaCl
【提出疑问】兴趣小组同学认为方案二不正确,理由是_____________________
_________________________________。
方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案二 取少量产品于试管中,加水使之完全溶解,再滴加足量稀盐酸 产生大量气泡 产品中一定有Na2CO3
　碳酸钠和碳酸氢钠均
能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体　
【探究释疑】
实验步骤 实验现象 实验结论
①__________________________________ __________________________________ _____________________________________ 澄清石灰水 变浑浊 产品中还含有
②_________
(填化学式)
【反思交流】实验室模拟“侯氏制碱法”制备纯碱时,应注意控制反应以提高产品纯度。
　取少量产品于试管中,加水使之完全
溶解,滴加氯化钙溶液至不再产生沉淀,
过滤,向滤液中滴加澄清石灰水(合理即可)
NaHCO3
重温·山东中考 经典专练明方向
1.(2022·青岛中考)2022年4月16日,“神舟十三号”三位航天员“太空出差”凯旋。彰
显了我国在航天领域的科技实力。制造载人飞船和太空舱使用了镁合金和钛合
金,工业上可用如图所示流程制备镁和钛。下列说法不正确的是( )
A.步骤①中可以加入石灰乳
B.步骤②和④中发生的反应都是
复分解反应
C.该流程中氯化镁可以循环利用
D.步骤④中氩气作保护气是因为其化学性质稳定
题组演练·提素能
B
2.(2023·烟台中考)海洋是巨大的资源宝库,人类应合理开发利用。以下是烟台市
对海水综合利用的部分工艺流程图(部分过程和产物略),据图回答问题。
(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成分_________不同进行分离的。
(2)海水晒盐:晒盐时,采用的结晶方法是_____________;海水晒盐后得到的卤水
是氯化钠的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
　沸点　
　蒸发结晶　
　饱和　
(3)海水制镁:在用卤水制镁的过程中发生中和反应的化学方程式是____________
______________________。
(4)海水制“碱”:在用粗盐(含MgCl2、CaCl2杂质)制纯碱过程中,除杂时,先后加入过
量的NaOH溶液和Na2CO3溶液产生的沉淀是_____________________,由氯化钠制
取纯碱,从元素守恒的角度看,还需要含有___________元素的物质参加反应。
　Mg(OH)2+
2HCl===MgCl2+2H2O　
　氢氧化镁、碳酸钙　
　碳、氧　
3.(2023·枣庄中考)某化学兴趣小组根据侯氏制碱法原理,探究利用CaCl2、NH3、H2O、CO2制备氯化铵(NH4Cl)。已知:NH3极易溶于水得到氨水,通入CO2时发生如下反应:2NH3+H2O+CO2===(NH4)2CO3。其具体流程设计如下:
回答下列问题:
(1)该流程最终产物可作为肥料的是___________。
(2)操作Ⅰ的名称是_________,要用到的玻璃仪器有漏斗、__________________
(任写一种)等。
(3)第③步反应的化学方程式为_______________________________________,该反
应属于_______________(填基本反应类型)。
　氯化铵　
　过滤　
　烧杯(或玻璃棒)　
　(NH4)2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NH4Cl　
　复分解反应　
4.(2023·滨州中考节选)纯碱在工业生产中用途极广,广泛应用于冶金、造纸、纺织、印染和洗涤剂生产等领域。某化学兴趣小组的同学在预习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
任务一:了解纯碱的制备——“侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收两种气体,生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
“侯氏制碱法”的主要过程中需要吸收的两种气体是________(填字母)。
A.Cl2　　B.NH3　　C.SO2　　D.CO2
　BD　
任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号 1 2 3
加入试剂 稀盐酸 澄清石灰水 氯化钡溶液
实验现象 _____________ 产生白色沉淀 产生白色沉淀
任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
有气泡产生
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么
【猜想与假设】猜想一:氯化钠;
猜想二:氯化钠和碳酸钠;
猜想三:___________________。
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量稀硫酸 _________________ 猜想三成立
　氯化钠和氯化钡　
　产生白色沉淀　
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式:
___________________________________。
　Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl　
精练·山东模拟 对点演练提能力
1.海水综合利用流程如图,有关说法错误的是( )
A.从母液中可进一步制得金属镁
B.①处操作是溶解、过滤、蒸发结晶
C.海水“晒盐”得到的粗盐还含有杂质
D.析出粗盐后的母液是氯化钠的不饱和溶液
D
2.(2023·泰安模拟)工业上常采用氨碱法生产纯碱。其工业流程如图:
上述过程的化学反应原理为
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
下列说法正确的是( )
A.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的溶解度大
B.析出晶体后剩余溶液中的溶质只有NH4Cl
C.析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液
D.在加压的条件下向饱和氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成
D
3.(2023·青岛模拟)每年6月8日是“世界海洋日”,海洋是巨大的资源宝库。
(1)流程Ⅰ依次向粗盐水中加入过量Ca(OH)2溶液、________________溶液和适量
稀盐酸去除杂质,得到精盐水,其中前两种溶液的添加顺序能否颠倒 _______(填
“能”或“否”),原因是____________________________;精盐水吸氨的目的是
____________________________________。
　过量Na2CO3　
　否　
　若颠倒,则无法除尽钙离子　
　氨盐水显碱性,促进二氧化碳的吸收　
(2)金属镁被誉为“国防金属”,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。根据上述
工艺流程回答问题:
步骤Ⅳ、Ⅴ的主要目的是_____________________,写出步骤Ⅳ中发生反应的化学
方程式:______________________________________,流程Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ中共涉及
______种基本反应类型;其中步骤Ⅴ中盐酸___________(填“可以”或“不可以”)用氯
化钠溶液替代。
　富集并提纯氯化镁　
　MgCl2+Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓　
　2　
　不可以　
4.(2023·济南模拟)海洋是人类宝贵的自然资源,以海水为原料可以制得纯碱。侯氏制碱法就是以海水中得到的食盐和二氧化碳为原料,以氨气为媒介,采用氨碱法制得纯碱。其流程图如下:
某纯碱样品中混有少量的氯化钠,为了测定该样品中碳酸钠的质量分数,小明同学准确称取10 g样品,做了如下实验:
请回答下列问题:
(1)操作X名称为_____,用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒,还必需有_____。
(2)由溶液A→滤液C发生的化学反应是_________________________________　
(写化学方程式),滤液C中含有的溶质是_________________。
过滤
漏斗
　CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓
　CaCl2、NaCl　
(3)若将滤渣B洗涤烘干后,称量其质量为7.5 g,计算纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是多少。(结果保留到0.1%,要求写出计算过程)
解:设碳酸钠的质量为x。
CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓
106 100
x 7.5 g
=　x=7.95 g
样品中碳酸钠的质量分数为×100%=79.5%
答:纯碱样品中的Na2CO3的质量分数是79.5%。
感悟·全国真题 全国巧练拓视野
1.(2023·邵阳中考)为纯碱工业技术的发展作出杰出贡献的中国化学家是( )
A.张青莲　B.侯德榜　C.屠呦呦　D.袁隆平
2.(2022·梧州中考)海洋是人类宝贵的自然资源。下列说法错误的是( )
A.海水淡化——利用物质的溶解度不同进行蒸馏分离
B.海水晒盐——利用太阳能和风能蒸发水分得到粗盐
C.海水制镁——利用碱将镁元素富集,提纯后电解
D.海水“制碱”——利用氨碱法以食盐等原料制取纯碱
B
A
3.(2022·重庆中考B卷)侯氏制碱法的原理为NaCl+H2O+NH3+CO2===NaHCO3 +NH4Cl。下列说法不正确的是( )
A.两种产物均属于盐
B.反应后溶液中不含碳酸氢钠
C.常温下NaCl溶液pH=7
D.该反应消耗CO2体现“碳中和”
B
4.(2022·北京中考)海水是宝贵的自然资源,从海水中提取食盐的主要过程如图。
(1)食盐的主要成分是___________。
(2)蒸发池中,水蒸发属于_________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)下列是去除粗盐中难溶性杂质的操作,正确的顺序是_________(填字母)。
A.过滤　　　B.溶解　　　C.蒸发
　氯化钠　
　物理　
　BAC　
5.(2022·连云港中考)连云港海洋资源丰富,应用前景广阔。
(1)海水晒盐。如图是利用海水提取粗盐的过程:
①“蒸发池”中质量逐渐减少的物质是_________(填化学式)。
②实验室里除去粗盐中难溶性杂质一般步骤为溶解、过滤、蒸发,这三种基本操
作中都要使用的玻璃仪器是___________。
③析出晶体后的“母液”是氯化钠的_____________(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
母液中含有MgCl2,向母液中加入澄清石灰水有白色沉淀生成,该复分解反应的化
学方程式为_______________________________________。
　H2O　
　玻璃棒　
　饱和溶液　
　MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2　
(2)海底探物。海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分是甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的CO2等气体。
①下列说法正确的是______(填字母)。
a.可燃冰和干冰都属于混合物
b.可燃冰与煤相比是较清洁燃料
c.可燃冰和石油都属于可再生能源
　b　

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