《高考化学一轮总复习 第四章 课时3 富集在海水中的元素课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮总复习 第四章 课时3 富集在海水中的元素课件（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时课时3富集在海水中的元素富集在海水中的元素1了解镁及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解卤族元素单质和化合物的主要性质。3.了解镁、溴、碘的提取原理和方法。最新考纲最新考纲考点一镁及其重要化合物的主要性质及应用考点一镁及其重要化合物的主要性质及应用1镁(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。(2)化学性质：与非金属反应与CO2反应：_与H反应： _。Mg2H=Mg2H22海水提镁3用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMg22OH=Mg（OH）24镁的重要化合物探究思考1工业电解熔融
2、MgCl2得到的镁如何冷却？并说明原因。答案因镁在高温下能与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。物质物质主要性质主要性质氧化镁氧化镁碱性氧化物碱性氧化物MgO2H=Mg2H2O氢氧氢氧化镁化镁中强碱中强碱Mg(OH)22H=Mg22H2O难溶于水难溶于水Mg22OH=Mg(OH)2溶解度小于溶解度小于碳酸镁碳酸镁 (2012江苏单科，7)(2)Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O可用离子方程式HOH=H2O表示 () (2010全国卷，6B)(3)电解熔融氯化镁可以制取金属镁 () (2010上海高考，8A)(4)从海水中提取物质都必须通过
3、化学反应才能实现 () (2013福建，6B)答案(1)(2)(3)(4)2判断正误判断正误【示例1】 (2011上海，22)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为 ()。A3.2 g B4.0 g C4.2 g D4.6 g思维启迪 利用极限法解题。若0.1 mol镁条全部发生反应，反应后固体的质量m0.1 mol40 gmol14.0 g。若0.1 mol镁条全部发生反应，反应后固体的质量m0.1 mol40 gmol10.05 mol12 gmol14.6 g。若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃
4、烧，则反应后固体的质量可能小于4.0 g，但不会等于或大于4.6 g，故D项错误。答案D【示例2】 (2011广东高考，10)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()。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固体解析本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤
5、时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。答案B1(2013郑州一检)下列物质中属于镁条在空气中燃烧产物的是 ()。MgCO3Mg(OH)2MgOCMg3N2COH2A B C D解析镁条在空气中燃烧，和空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，生成物为MgO、Mg3N2、C，选C。答案C2某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐退去；将镁粉放入液溴中，未观察到
6、任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快退去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 ()。A镁粉只直接与溴水中的溴反应B镁粉只与溴水中的酸反应C产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D镁粉在水的催化下与溴发生反应解析据知镁粉与冷水并不反应；据知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据知镁粉与液溴并不反应；据知水应是镁粉与溴反应的催化剂。答案D32011海南，14(1)(2)镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_(填化
7、学式)。(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价是_，该化合物水解的化学方程式为_ _。(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。下列选项中正确的是_(填序号)。MgI2中Mg2与I间的作用力小于MgF2中Mg2与F间的作用力Mg与F2的反应是放热反应MgBr2与Cl2反应的HMgBr2MgCl2MgF2MgF2(s)Br2(l)=MgBr2(s)F2(g) H600 kJmol1解析(1)镁在空气中的燃烧产物有氧化镁、碳单质和氮化镁；(2)化合物的水解要看化合物中离子的正负价，题中Mg是2价，氯为1价，则CH3为1价，负价的与H结
8、合，正价的与OH结合得产物；(3)能量越低越稳定，越稳定的物质内部化学键键能越大，故正确，错误，其他各选项可类比反应热中能量计算。答案(1)MgOMg3N2和C(2)22CH3MgCl2H2O = Mg(OH)2MgCl22CH4(3)1海水提镁的工艺流程图2镁及其化合物的转化关系图考点二卤素的性质及考点二卤素的性质及X-的检验的检验1卤素单质性质的递变性、相似性(1)递变性 F2 Cl2 Br2 I2还原性(X)：逐渐增强(2)相似性都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能与H2反应：H2X2=2HX；都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(
9、F2例外)。2海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式发生反应的化学方程式_； _； _ 。2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr23海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的化学方程式：_。4卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液沉淀法Cl22I=I22Cl白色白色浅黄色浅黄色黄色黄色(2)置换萃取法(3)氧化淀粉法检验IIBr蓝色蓝色探究思考1氧化性强的卤素单质一定可以把氧化性弱的卤素从它们的盐中置换出来吗？2淀粉KI试纸常用于检验哪些物质？答案检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I被氧化成I
10、2而使淀粉变蓝。3下列事实或实验能说明氧化性：Cl2Br2I2的是_。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Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成的化合物中铁的化合价HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小答案【示例3】 (2012新课标全国，7)下列叙述中正确的是()。A液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色
11、，证明原溶液中存在ID某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag思维启迪 能使润湿的淀粉KI试纸变蓝的物质一般具有_ _ ，如_等。强氧强氧化性化性Cl2、Br2、H2O2解析选项A，在存放液溴的试剂瓶中加水封，可减少溴的挥发，A正确；选项B，能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2，也可能是O3、溴蒸气、NO2等，B错误；某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2，C错误；选项D，不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，所以原溶液中可能含有Ag，也可能含有SO42，D错误。答案A【示例4】 (2010北京理综，27)为
12、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。.(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。思维启迪 实验目的验证卤素单质的氧化性的相对强弱 实验原理卤素单质间的置换
13、反应 实验现象发生置换反应时的颜色变化 实验结论氧化性：Cl2Br2I2解析A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO416HCl(浓) =2KCl2MnCl25Cl28H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl22KI=2KClI2，Cl22NaBr=2NaClBr2，Cl22NaBr=2NaClBr2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br22KI=2KBrI2。过程实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。(2)湿润的淀粉KI试纸变
14、蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D，振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大1卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是 ()。A加碘食盐中加入的是碘酸钾B常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯C可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水D变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银解析“84”消毒液的主要成分是NaClO。答案B2将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体
15、的质量与通入Cl2的体积关系如图所示。则原混合液中NaI的物质的量为 ()。A0.5 mol B0.4 mol C0.3 mol D0.25 mol答案D3(2009天津理综天津理综，9)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：请列举海水淡化的两种方法：_、_。(2)将将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有有H2、_、_或或H2、_。(3)步骤中已获得
16、Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为_。(4)步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称：_。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：_。C中液体产物颜色为中液体产物颜色为_，为除去该产物中仍残留的，为除去该产物中仍残留
17、的少量少量Cl2，可向其中加入，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的溶液，充分反应后，再进行的分离操作是分离操作是_。控制温度计b的温度，并收集59 时的馏分。C中收集到的是深红棕色的液溴，要除去该产物中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr充分反应后，利用Br2易溶于CCl4的性质进行分液来分离，或利用Br2易挥发的特点用蒸馏法分离。答案(1)蒸馏法电渗析法离子交换法(及其他合理答案中的任意两种)(2)Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)Br2SO22H2O=4HSO422Br强酸对设备的严重腐蚀(5)冷凝管Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度，并收集59 时的馏分深红棕色分
18、液(或蒸馏) F2、Br2、I2的特殊性1Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。2I2易升华，I2使淀粉变蓝。3Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯)萃取。4氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2(2F22H2O =4HFO2)，F2与Xe、Kr等稀有气体可反应生成白色氟化物。5I2易与Na2S2O3溶液反应：I22S2O32=2IS4O62，用于通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。萃取操作要点分析素养素养9萃取实验操作要领萃取实验操作要领问问 题题 探探 究究操作操作步骤步骤操作要点操作要点简要说明简要说明准备准备选择较
19、萃取剂和被选择较萃取剂和被萃取溶液总体积大萃取溶液总体积大一倍以上的分液漏一倍以上的分液漏斗。检查分液漏斗斗。检查分液漏斗的瓶塞和活塞是否的瓶塞和活塞是否漏水漏水检查分液漏斗是否漏水的方法：通常检查分液漏斗是否漏水的方法：通常先加入一定量的水，关闭活塞，看是先加入一定量的水，关闭活塞，看是否漏水，若不漏水，再把活塞旋转否漏水，若不漏水，再把活塞旋转180，若还不漏水则说明活塞不漏水，若还不漏水则说明活塞不漏水，检查分液漏斗瓶塞是否漏水的方法与检查分液漏斗瓶塞是否漏水的方法与此类似此类似加料加料将被萃取溶液和萃将被萃取溶液和萃取剂分别由分液漏取剂分别由分液漏斗的上口倒入，盖斗的上口倒入，盖好瓶塞
20、好瓶塞萃取剂的选择原则：萃取剂的选择原则：(1)溶质在萃取溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度且与萃取剂不反应。溶解度且与萃取剂不反应。(2)萃取萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应。剂和原溶剂互不相溶、不反应。振荡振荡振荡分液漏斗，使振荡分液漏斗，使两种液体充分混合两种液体充分混合振荡操作一般是把分液漏斗倾斜，振荡操作一般是把分液漏斗倾斜，使漏斗的上口略朝下使漏斗的上口略朝下放气放气振荡后。让分液漏振荡后。让分液漏斗仍保持倾斜状态，斗仍保持倾斜状态，旋开活塞旋开活塞放出蒸气或产生的气体，使内外压放出蒸气或产生的气体，使内外压力平衡力平衡重复重复振荡振荡再振荡
21、和放气再振荡和放气多多次次振振荡荡和和放放气气的的目目的的是是使使溶质充分溶解在萃取剂中溶质充分溶解在萃取剂中静置静置将将分分液液漏漏斗斗放放在在铁铁架架台台的的铁圈中，静置铁圈中，静置静静置置的的目目的的是是使使不不稳稳定定的的乳乳浊浊液液分分层层。一一般般情情况况须须静静置置10 min左左右右，较较难难分分层层者者须须更长时间静置更长时间静置分液分液液液体体分分成成清清晰晰的的两两层层后后，就就可可进进行行分分液液。分分液液时时，下下层层液液体体应应从从下下口口放放出出，上层液体应从上口倒出上层液体应从上口倒出如如果果上上层层液液体体也也从从下下口口放放出出，则则漏漏斗斗旋旋塞塞下下面面
22、颈颈部部所所附附着着的残液就会混入上层液体中的残液就会混入上层液体中合并合并萃取萃取液液分分离离出出的的被被萃萃取取溶溶液液再再按按上上述述方方法法进进行行萃萃取取，一一般般为为35次次。将将所所有有萃萃取取液液合合并并，加加入入适适量量的干燥剂进行干燥的干燥剂进行干燥多多次次萃萃取取的的目目的的是是为为了了充充分分提提取取被被萃萃取的物质取的物质蒸馏蒸馏将将干干燥燥了了的的萃萃取取液液加加到到蒸蒸馏馏瓶瓶中中，进进行行蒸蒸馏馏分分离离萃萃取取剂剂和和溶溶质质注注意意冷冷凝凝管管中中冷冷却却水的流向水的流向【典例】 用化学方法测定微量碘化物时，必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进
23、行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤：向含微量I并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，将I完全氧化成IO3，煮沸去掉过量的Br2；向由制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应进行完全；在得到的水溶液中加入足量的CCl4，振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用分液漏斗分液去掉水层；向得到的CCl4层加入肼(即联氨H2NNH2)的水溶液，振荡，使I2完全以I形式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。当当 场场 指指 导导经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答下列问题：(1)写出步骤的离子方程式：_。(2)将右图所示的分流漏斗中的下层液体
24、放出的操作步骤为：_。旋开活塞，使下层液体流出到一个小烧杯里，当下层液体全部流出活塞的细孔时，_。从漏斗上口倒出上层液体。旋开活塞，将留在颈部的下层液体放到盛接下层液体的烧杯里。(3)若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I的量是原溶液里I的量的_倍。经过n次“化学放大”的溶液里，I的量是原溶液里的量的_倍。解析5IIO36H=3I23H2O，经过该反应得到的I2又和H2NNH2发生氧化还原反应生成I，这样得到的I是原来的6倍，所以经过n次“化学放大”的溶液里，I的量是原溶液里的量的6n倍。答案(1)5IIO36H=3I23H2O(2)取下漏斗口上的塞子或使塞子上的凹槽(或
25、小孔)对准漏斗颈上的小孔迅速关闭活塞(3)66n【应用】 在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下图所示的工艺流程生产单质碘：(1)步骤加Fe粉的目的是_ _。(2)写出步骤中反应的离子方程式_ _。(3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是_。(4)操作的名称是_，选用的试剂是_。答案(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)(2)2Fe24I3Cl2=2I22Fe36Cl(3)Ag(4)萃取、分液CCl4 萃取操作的注意事项1振荡时用力要大，同时要绝对防止液体泄漏。2切记放气时分液漏斗的上口要倾斜朝下，而下口处不要有液体。3振荡后要进行充分的静置，直到液体分成清晰的两层后方可进行分液。4分液时为了使液体顺利地流下要打开分液漏斗的上口瓶塞，或旋转瓶塞使瓶塞上的凹槽(或小孔)对准颈部的小孔。
