《2018-2019学高中化学 3.4 海水中的元素（精讲优练课型）课件 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学高中化学 3.4 海水中的元素（精讲优练课型）课件 鲁科版必修1（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节 海水中的元素,一、海水元素宝库 1.常量元素:每升海水中的含量_的元素,包括氯、钠、镁、 硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟。 2.微量元素:每升海水中含量_的元素,包括锂、碘、铀等。,大于1 mg,低于1 mg,二、镁与海水提镁 1.镁的提取: (1)生产流程。,石灰乳,盐酸,(2)主要化学反应。 Mg(OH)2的生成(写离子方程式): _。 MgCl2的生成(写化学方程式): _。 镁的制取:_。 【微点拨】海水提镁的生产中不用烧碱而用熟石灰的原因是后者原料充足、成本低廉。,Mg2+2OH-=Mg(OH)2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2(熔融) Mg+Cl
2、2,2.镁的性质: (1)物理性质:,小,低,(2)化学性质(写出下列反应的化学方程式或离子方程式):,2Mg+O2 2MgO,3Mg+N2 Mg3N2,Mg+2H+=Mg2+H2,2Mg+CO2 2MgO+C,黑色,【微点拨】(1)镁易与空气中氧气反应形成致密的氧化物保护膜; (2)镁着火,不能用泡沫灭火器(喷出物含有CO2)灭火。,三、溴与海水提溴 1.溴的存在: (1)地球上99%的溴元素存在于海洋中,溴有“_”之称。 (2)溴元素在海水中主要以_的形式存在。,海洋元素,Br-,2.氯、溴、碘单质物理性质的比较:,黄绿,深红棕,紫黑,气体,液体,固体,浅黄绿,橙,黄,橙红,褐,升华,蓝,
3、【微点拨】(1)氯气(Cl2)易液化,溴(Br2)易挥发,碘(I2)易升华。 (2)溴蒸气呈红棕色,碘蒸气呈紫红色。,3.Cl2、Br2、I2氧化性的比较:,橙,橙红,Cl2+2NaBr=,2NaCl+Br2,黄,分层,紫红,Cl2+2KI=,2KCl+I2,黄,紫红,Br2+2KI=,2KBr+I2,Cl2Br2I2,Cl-Br-I-,4.海水提溴: (1)生产流程。 (2)反应的离子方程式:_。,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,【自我小测】 1.思考辨析: (1)海水中含量最高的是氯元素。 ( ) 分析:。海水中含量最高的元素是氧元素。 (2)工业上电解氯化镁溶液制取金属镁。 ( )
4、分析:。工业上电解熔融的氯化镁制取金属镁。,(3)用加热法分离碘和NH4Cl的固体混合物。 ( ) 分析:。加热时碘升华、NH4Cl受热分解,冷却后重新生成NH4Cl。 (4)淀粉溶液遇到含碘物质会立即变蓝色。 ( ) 分析:。淀粉遇碘单质变蓝色。,2.下列元素属于海水中的微量元素的是 ( ) A.钠 B.氯 C.碘 D.溴 【解析】选C。钠、氯、溴是海水中的常量元素,只有碘是海水中的微量元素。,3.下列不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是( ) A.溴、碘 B.钠、镁 C.烧碱、氢气 D.食盐 【解析】选D。海水的主要成分是水,其中溶有多种物质,最多的是NaCl,不需要通过化学变化就
5、能够从海水中获得淡水和食盐。,4.(LK必修1P103改编)镁条在空气中燃烧的产物不可能是( ) A.C B.MgO C.Mg3N2 D. MgCl2 【解析】选D。镁与空气中的氧气反应生成MgO、与二氧化碳反应生成C,与氮气反应生成Mg3N2,空气中不含氯元素,不可能生成MgCl2。,一、海水提镁的生产流程及原理 典题探究:(2015宁波高一检测)海水中含氯化镁,是镁和氯气的重要来源之一,从海水中提取镁,可按如下步骤进行: 把贝壳制成石灰乳; 在引入的海水中加入石灰乳反应,沉降、过滤、洗涤沉淀; 将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物; 将得到的产物熔融后电解。,下列关于提取镁的说法不正确
6、的是 ( ) A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.进行步骤的目的是从海水中提取氯化镁 C.以上提取镁的过程中没有涉及氧化还原反应 D.第步电解时产生的氯气可用于制取盐酸循环利用,【解题指南】解答本题需注意以下3点: (1从海水中提取镁的原料贝壳、海水来源丰富; (2)电解熔融MgCl2时其元素的化合价发生了变化; (3)工业上是用氢气在氯气中燃烧的方法来制取盐酸。,【解析】选C。步骤的目的是得到氢氧化镁;在提取镁的过程中贝壳的煅烧、氧化钙与水反应、氢氧化钙与氯化镁反应均没有元素的化合价变化,属于非氧化还原反应,而电解熔融氯化镁生成镁、氯气的反应是氧化还原反应。,【归纳总结】 海水提镁,【对点
7、训练】 (2015合肥高一检测)从海水中提取镁,正确的方法是 ( ) A.海水Mg(OH)2Mg B.海水Mg(OH)2MgOMg C.海水MgCl2溶液MgCl2晶体Mg D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg,【解析】选D。海水提镁的过程中主要的过程是海水先与碱反应生成Mg(OH)2,然后Mg(OH)2再与盐酸反应生成MgCl2溶液,然后得到干燥的MgCl2,然后再电解熔融的MgCl2得到金属镁。,【补偿训练】(2015常州高一检测)海水中含有氯化镁,是镁的重要 来源之一。下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中,不正确的是 ( ) A.制石灰乳:CaO+H2O=Ca(OH
8、)2 B.制Mg(OH)2:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 C.制MgCl2:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O D.制Mg,在MgCl2溶液中加Na:MgCl2+2Na=2NaCl+Mg,【解析】选D。氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶解度小可以形成悬浊液,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,故A正确;氯化镁和氢氧化钙反应生成更难溶的氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2,故B正确;用氢氧化镁和盐酸可以制取MgCl2,反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,故C正确
9、;在MgCl2溶液中加Na,钠是活泼金属,在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,得不到金属镁,金属镁一般用电解熔融氯化镁得到,故D错误。,二、氯、溴、碘单质的化学性质及Cl-、Br-、I-的检验 思考探究: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 2Fe+3Br2 2FeBr3 Fe+I2 FeI2 分析上述三个反应,思考下列问题: (1)这三个反应中Cl2、Br2、I2表现出怎样的性质? (2)三个反应中的生成物有何不同?为什么?,【归纳总结】 1.氯、溴、碘化学性质的比较。 Cl2、Br2、I2都是强氧化剂,能跟大多数金属、部分非金属、水、强碱、盐以及某些
10、还原剂发生反应,且依Cl2Br2I2的顺序,其氧化性逐渐减弱,按照Cl-Br-I-的顺序,其还原性逐渐增强。,2.Cl-、Br-、I-的检验: (1)AgNO3溶液沉淀法。,(2)置换萃取法。 (3)置换淀粉法检验I-。,【拓展深化】(1)Br2是唯一的常温下呈液态的非金属单质,保存Br2时,常用水封防止溴的挥发。 (2)比较Cl2、Br2、I2单质的氧化性的强弱,可以从多个角度,如与H2反应,从Cl2到I2,反应越来越难,且生成的气态氢化物稳定性逐渐减弱。还可以从卤素单质的相互置换的角度来判断。 (3)AgCl、AgBr、AgI分别为白色沉淀、浅黄色沉淀和黄色沉淀,均不溶于稀硝酸;检验时应加
11、入稀硝酸,以排除其他离子干扰。,【典题训练】(2014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 。,(4)已知:5 +2 +2H+=I2+5 +H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、 中的一
12、种或两 种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、 的实验方案:取适量 含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘 单质存在:_ 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。,【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)关键要理解本题的实验原理。碘溶于四氯化碳,I-不溶于四氯化碳, 从含碘废液中提取碘可先用还原剂将碘还原为I-,然后分液,水层中加 氧化剂将I-氧化为I2。 (2)I-具有还原性,需要用氧化剂氧化成I2后用淀粉检验; 中I为+5 价,具有氧化性,需要用还原剂还原成I2后,再用淀粉检验。,【解析】(1) 具有还原性,将I2还
13、原为I-, 本身被氧化为 含碘废液中I2溶解在四氯化碳中,该操作将I2还原为I-,目的是使四氯 化碳中的I2进入水层。 (2)操作X得到有机层和水层,该操作是分液。 (3)温度越高,气体在水中的溶解度越小。Cl2氧化I-时控制低温反应, 目的是使Cl2在溶液中有较大的溶解度(低温还可防止I2升华或防止I2 进一步被氧化)。锥形瓶内盛放NaOH溶液的目的是吸收尾气中的Cl2。,(4)检验I-的原理是用FeCl3溶液氧化I-生成I2,用淀粉检验I2;检验 的原理是用Na2SO3溶液还原 生成I2,再用淀粉检验I2。因溶液呈碱 性,I2+2OH-=I-+IO-+H2O,所以在检验之前应先用盐酸酸化。
14、,答案:(1) +I2+H2O=2I-+ +2H+ 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液,(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被 氧化) NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加盐酸酸 化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说 明废水中不含有I-;另从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加盐 酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有 ;若溶液不 变蓝,说明废水中不含有,【补偿训练】甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,再加
15、丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有 ( ) A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I- C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-,【解析】选A。向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,应该是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,Br-被Cl2置换生成了Br2。再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则加入后I-被Br2置换生成I2,溶液显蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含有Cl-,I-必在乙溶液中。,【备选要点】 萃取和分液 1.萃取原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里的溶解性不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。,2.操作步骤:(以CCl4萃取碘水中的碘为例),3.注意事项: (1)萃取剂必须具备的三个条件。 萃取剂和原溶剂互不相溶。
