第3章 第4讲 海水中的元素.ppt

1、第4讲 海水中的元素,【2020备考】 最新考纲：1.了解镁及其重要化合物的制备方法。2.掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。3.了解溴、碘及其化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。4.了解溴、碘单质及其重要化合物对环境的影响。 核心素养：1.证据推理与模型认知：具有证据意识，会根据氯气的性质来推测溴、碘的性质，能够建立起卤素性质模型。2.科学探究和创新意识：能够根据海水提镁、溴等流程的学习，对化工流程题进行分析解决。,考点一 镁及其重要化合物的性质及海水提镁 (频数： 难度：),镁及其重要化合物的性质是大纲近年新增知识点，考查力度不大，,由于水资源的开发与利用在高考中时有出现，在复习

2、时要关注海水提取镁的流程。,1.镁的性质,与非金属反应,Mg2H=Mg2H2,(1)Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。 (2)镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气。,因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。,(4)镁的用途：,2.从海水中提取镁,(1)工艺流程,(2)基本步骤及主要反应,MgCl26H2O加热脱水制无水氯化镁时，为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加热分解得到MgO需在HCl气流中加热。,3.镁的

3、重要化合物,(1)氧化镁熔沸点高，可做耐火材料。 (2)因氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，所以锅垢的成分为碳酸钙和氢氧化镁。,速查速测,1.(易混点排查)正确的打“”，错误的打“”,(1)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用，因此实验室对镁条不需要特殊保护( ) (2)镁失火可用CO2灭火器灭火( ) (3)2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA( ) (4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应( ) (5)将氯化镁晶体(MgCl26H2O)直接加热可制得无水氯化镁( ),2.(教材改编题)(RJ必修1P623改编)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为_，

4、继续加入过量NaOH溶液，现象为_，涉及到的离子方程式为_ _。,答案 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Mg22OH=Mg(OH)2,3.(思维探究题)教材实验分析,(LK必修1P99)图349 金属镁在二氧化碳中燃烧的实验,(1)Mg在CO2气体中燃烧的现象_。 (2)判断下列对该反应的说法是否正确 在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性( ) 该反应中化学能全部转化为热能( ),C元素的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体( ) Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2)r(Mg)( ) (3)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：_ _(用化学式表示)。,答案 (1)镁剧烈燃烧，

5、发生强烈的白光，同时生成白色固体和黑色颗粒状固体 (2) (3)MgO、Mg3N2、C,A组 基础知识巩固,1.某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，下列说法正确的是( ),A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体,解析 浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中，A错误；过滤时用玻璃棒引流，C错误；由于MgCl2水解，故加热蒸干MgCl2溶液

6、时，得不到MgCl2固体且表面皿不能用来加热。 答案 B,2.如图所示的装置中，把X溶液逐滴滴下与Y物质反应，若X为浓硫酸，Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z退色。则Y为( ),A.Na B.Mg C.Al D.Mg或Al,解析 实验中品红溶液退色，说明反应中有SO2产生，因为铝在常温下遇浓硫酸钝化，而钠是活泼的金属，极易与水反应，因此该金属是镁，B项正确。 答案 B,3.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：,下列说法不正确的是( ) A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤电解MgCl2时阴极产生氯气 C.步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水

7、 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应,解析 电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。 答案 B,【微网构建】,镁及其化合物的转化关系图,要求：由于教材对镁的性质讲解较少，请根据上述转化关系图，写出有关反应。,B组 考试能力过关,4.下列说法正确的是( ),答案 A,5.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：,考点二 海水提溴、碘及卤素的性质递变 (频数： 难度：),本考点应掌握：海水中提取氯、溴、碘的化学工艺；借助元素周,期律掌握卤素的递变规律；卤素离子的检验。特别是卤素离子的检验在高考中经常涉及，复习时加以关注。,1.卤素的来

8、源,(1)氯的提取氯碱工业,Cl2,H2、NaOH,化学方程式为 。,(2)海水提取溴 流程,发生反应的化学方程式 a. ； b. ； c. 。,2NaBrCl2=Br22NaCl,Br2SO22H2O=2HBrH2SO4,2HBrCl2=2HClBr2,(3)海带中提取碘 流程,发生反应的离子方程式： 。,Cl22I=I22Cl,2.卤素单质的性质,(1)递变性,加深,升高,增大,减小,减弱,增强,2Fe3Br2=2FeBr3,I2Fe=FeI2,H2X2=2HX,X22NaOH=NaXNaXOH2O,(3)特殊性,(1)卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进

9、行相应的置换，原因是F2能与水发生反应。 (2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3，而I2只能将铁氧化为Fe2。 (3)卤素氢化物的两大性质：酸性：氢氟酸是弱酸，盐酸、氢溴酸、氢碘酸是强酸。沸点：HClHBrHI，氟化氢由于氢键作用沸点大于HI。,3.卤素离子的检验方法,(1)AgNO3溶液沉淀法：,白,浅黄,黄,(2)置换萃取法：,注意掌握溴、碘单质在有机溶剂的颜色，一般溴在有机溶剂主要为橙色，碘在有机溶剂主要为紫色，即溴不离橙；碘不离紫。,速查速测,1.(易混点排查)正确的打“”，错误的打“”,(1)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色( )

10、 (2)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞( ) (3)类比Fe与Cl2反应，可知Fe与I2反应产物为FeI3( ) (4)I原子半径大于Br，HI比HBr热稳定性强( ) (5)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3( ),2.(教材改编题)(RJ必修1P88，12改编)下列事实或实验不能说明氧化性Cl2Br2I2的是( ),A.氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝 B.H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难 C.Fe分别与Cl2、Br2、I

11、2反应生成Fe的化合物的化合价高低 D.HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差,答案 C,3.(思维探究题)设计实验检验食用盐是否为加碘盐，并写出所发生反应的离子方程式。_ _。,答案 将少量食用盐溶于白醋中，然后滴到淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，说明此食用盐为加碘食盐。(其他合理答案也可) IO5I6H=3I23H2O,A组 基础知识巩固,1.(2019盐城期中)利用海洋资源获得的部分物质如图所示，下列有关说法正确的是( ),A.在化学反应中，H2O可转变为D2O B.“加碘食盐”生产中碘添加剂为单质I2 C.实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液溴 D.电解饱和MgCl2溶液时在阴极得到Mg,解析

12、 海水中存在重水，海水蒸馏是物理变化不能实现水变化为重水的分子变化，故A错误；加碘食盐是添加了碘酸钾，不是碘单质，故B错误；溴单质具有强氧化性和腐蚀性，不能用橡胶塞而用玻璃塞，易挥发，密度比水大，所以应保存在棕色瓶中，避免光照，放在阴凉处，同时在液溴表层加水，就是所谓的液封，防止其挥发，实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液溴，故C正确；依据电解原理分析，电解氯化镁溶液，阳离子是氢离子在阴极得到电子生成氢气，镁离子不能放电，工业上是通过电解熔融氯化镁得到金属镁，故D错误。,答案 C,2.下列叙述中正确的是( ),A.加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘 B.某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显

13、示紫色，说明原溶液中一定含有I C.某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br D.要除去KBr溶液中混有的单质Br2，可用酒精萃取除去,解析 食盐加碘加入的是KIO3，KIO3不能使淀粉变蓝，A错误。B中若原溶液中含有I2，也会产生同样现象，B错误。由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的Br2，D错误。 答案 C,3.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。,实验过程： .打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 .当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 .当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。

14、 . (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是_。,(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程的操作和现象是_。 (5)过程实验的目的是_。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。,【思维建模】,海水中物质提取的思路 海水中提取溴和碘的反应都是将其1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布很稀的元素富集起来。溴的制取一般是氧化吹出吸收再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要是灼烧溶解过滤氧化萃取的路线。工艺模式如图所示：,B组 考试能力过关,4.(

15、2018江苏化学，5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( ),A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I的Cl2 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I后的Cl2尾气 解析 灼烧应在坩埚中进行，A项错误；海带灰浸泡液通过过滤可得海带灰和滤液，B项正确；浓HCl与MnO2反应制备Cl2时需要加热，C项错误；Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小，应用碱液吸收，D项错误。,答案 B,5.(2015全国卷，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( ),A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

16、 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收,解析 A项，向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl22Br=2ClBr2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。 答案 C,6.(江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如下：,(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为_ _； 该操作将I2还原为I的目的是_。 (2)操作X的名称为_。,(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I 的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40 左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是_； 锥形瓶里盛放的溶液为_。,