### 海水中的元素知识点详解
#### 一、水资源概况及海水淡化技术
- **地球水资源概况**:地球表面大约有71%被水覆盖,其中绝大多数为海水,淡水仅占全球水资源总量的大约2.53%,而可用作人类饮用的淡水资源更是稀缺,仅占淡水总量的0.3%左右。
- **海水淡化技术**:
- **太阳能蒸馏**:通过太阳能加热海水使其蒸发,再冷凝收集纯净水,是一种环境友好型的海水淡化方式。
- **离子交换树脂法**:通过特殊材料去除海水中的盐分和其他杂质,这种方法适用于小型系统或特定水质的处理。
- **反渗透法**:使用半透膜允许水分子通过而阻挡盐分,是最常见的海水淡化技术之一。
- **知识点拓展**:明矾(硫酸铝钾)主要用于水处理中作为混凝剂,它并不能使海水中的盐分沉淀。因此,在海水淡化过程中添加明矾并不能达到淡化的目的。
#### 二、卤素及其化合物特性
- **卤素化合物的存储**:
- **液溴**:由于液溴易挥发且有毒,通常将其存放在密封的磨口玻璃塞试剂瓶中,并加少量水进行水封。
- **碘**:虽然碘易升华,但由于它是固体,一般情况下存储在广口瓶中,而非细口瓶。
- **卤素化合物的鉴别**:
- **淀粉-KI试纸**:当遇到含有卤素的化合物时,如果试纸变蓝,则说明存在氧化性较强的卤素,如氯气,但并不一定是氯气,也可能是其他强氧化剂。
- **萃取碘**:虽然碘溶于酒精,但由于酒精和水互溶,因此不适合用于碘水中的碘的萃取。常用的萃取剂包括四氯化碳等有机溶剂。
#### 三、卤素化合物之间的化学反应
- **碘化钾与溴的反应**:碘化钾(KI)与足量的溴水反应,产生碘(I2)和溴化钾(KBr)。化学方程式为2KI + Br2 → 2KBr + I2。
- **溴化碘(IBr)的性质**:
- **IBr的基本结构**:由一个碘原子和一个溴原子组成,为双原子分子。
- **氧化剂性质**:IBr具有较强的氧化性,在许多化学反应中充当氧化剂。
- **与水的反应**:IBr与水反应生成氢溴酸(HBr)和次碘酸(HIO),反应方程式为IBr + H2O → HBr + HIO。此反应并非氧化还原反应,因为反应前后碘和溴的化合价不变。
#### 四、化学计算题解析
- **Cl-、Br-、I-离子比例的变化**:题目要求分析通过通入Cl2使溶液中Cl-、Br-、I-的离子比例从1:2:3变为3:2:1。解析过程中考虑了Cl-、Br-、I-离子的还原性强弱顺序为I->Br->Cl-,并通过化学反应方程式Cl2 + 2I- → I2 + 2Cl-来解决问题,最终得出通入Cl2的分子数与原溶液中I-的离子数之比为1:3。
- **工业提取溴的过程**:介绍了空气吹出法提取溴的流程,包括使用纯碱溶液处理以及蒸馏提纯单质溴等步骤。解析中提到在特定步骤中使用纯碱溶液可以有效转化Br2为Br-和Br,以及在后续步骤中通过加入稀硫酸实现Br-的氧化等关键知识点。
以上内容涵盖了海水中的元素相关的基础知识、实验操作技巧以及理论计算等多个方面,旨在帮助学生全面理解和掌握这一主题的核心知识点。