高考化学一轮总复习 第3章 自然界中的元素 第4节 海水中的元素检测 鲁科版.doc

第4节海水中的元素考纲定位考情播报1.了解海水中提取br2、i2、mg的原理和方法。2了解氯及其重要化合物的制备方法。3了解化学与环境的关系，了解海水的综合利用。2016全国甲卷t7、t26(5)/全国丙卷t272015全国卷t7、t122014全国卷t7、t362013全国卷t7、t27(3)2012全国卷t7考点1| 镁与海水提镁基础知识自查1镁的性质(1)物理性质：银白色固体，具有金属光泽，易导电、导热。(2)化学性质2海水提镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰的化学方程式：caco3caoco2，caoh2o=ca(oh)2。沉淀的离子方程式：mg22oh=mg(oh)2。酸化的化学方程式：mg(oh)22hcl=mgcl22h2o。蒸发结晶：析出mgcl26h2o。脱水：在氯化氢气流中使mgcl26h2o脱水制得无水氯化镁。电解：电解熔融氯化镁制镁的化学方程式mgcl2mgcl2。应用体验1金属镁着火，能否用干冰灭火器灭火？提示不能。2海水提镁过程中，涉及的反应从基本反应类型分析，没涉及发生哪类反应？提示没有发生置换反应。化合反应：caoh2o=ca(oh)2；分解反应：caco3caoco2、mgcl2mgcl2；复分解反应：mgcl2ca(oh)2=mg(oh)2cacl2。3氯化镁晶体(mgcl26h2o)加热失去结晶水生成mgcl2时，为什么要在hcl的气流中进行？提示mgcl2易发生水解反应，在hcl的气流中可抑制mgcl2的水解。考点多维探究角度1镁及其化合物的性质1镁条在空气中燃烧的产物不可能是()acbmgocmg3n2 dmgcl2d镁条在空气中发生如下反应：2mgo22mgo、3mgn2mg3n2、2mgco22mgoc。2下列关于镁的叙述不正确的是()a在空气中燃烧时发出耀眼的白光b由于镁能够在空气中与氧气反应，所以必须密封保存c能与盐酸反应放出氢气d能与沸水反应放出氢气b镁在空气中与o2反应生成mgo保护膜，阻止o2与内部金属镁反应。3向盛有同浓度等体积的硫酸溶液的五个烧杯(a、b、c、d、e)中分别加入足量的指定物质：向a中加入镁粉；向b中加入氧化镁；向c中加入氢氧化镁；向d中加入碳酸镁；向e中加入硫酸镁。最终得到硫酸镁溶液浓度相等的是()a bc db中mgoh2so4=mgso4h2o，中mgco3h2so4=mgso4co2h2o，二者生成mgso4的质量相同，溶液的质量相同，故c(mgso4)相同。角度2海水提镁4从海水中提取镁，正确的方法是()a海水mg(oh)2mgb海水mgcl2溶液mgcl2晶体mgc海水mg(oh)2mgomgd海水mg(oh)2mgcl2溶液mgcl26h2omgcl2(熔融)mgd从海水中提取镁时，首先用石灰乳将海水中的mg2沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到mgcl2溶液，从mgcl2溶液中冷却结晶得到mgcl26h2o，在hcl气流中加热mgcl26h2o得到无水mgcl2，最后电解熔融mgcl2得到单质mg。5(2014全国卷节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图： 【导学号：99682112】浓海水的主要成分如下：离子namg2clso浓度/(gl1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品2的化学式为_，1 l浓海水最多可得到产品2的质量为_g。(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。解析(1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为ca2so=caso4；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即mg2ca(oh)2=mg(oh)2ca2，故产品2为mg(oh)2；1 l浓海水中mg2为28.8 g，故可得到产品2即mg(oh)2的质量为58 gmol169.6 g。(2)电解熔融mgcl2会得到mg和cl2，故化学方程式为mgcl2mgcl2。因为mg会与h2o发生反应生成mg(oh)2和h2，故水存在会造成产品mg的消耗，有关反应的化学方程式为mg2h2omg(oh)2h2。答案(1)ca2so=caso4mg(oh)269.6(2)mgcl2mgcl2mg2h2omg(oh)2h2考点2| 卤素的性质与卤离子的检验基础知识自查1. 卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如2fe3br2=2febr3，但i2与fe反应生成fei2。(2)都能与h2反应生成hx：x2h2=2hx(x代表cl、br、i，下同)。(3)都能与水反应：x2h2o=hxhxo(f2例外：2f22h2o=4hfo2)。(4)都能与碱溶液反应：x22oh=xxoh2o(f2例外)。2递变性颜色熔、沸点密度水溶性氧化性还原性(x)3.卤素及其化合物的特性氟无正价，氧化性最强，f的还原性最弱2f22h2o=4hfo2，与h2反应在暗处即爆炸hf是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴br2是红棕色液体，易挥发br2易溶于有机溶剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞碘i2遇淀粉变蓝色i2加热时易升华i2易溶于有机溶剂食用盐中加入kio3可防治甲状腺肿大4.卤素离子的检验(1)agno3溶液沉淀法未知液生成(2)置换萃取法未知液 有机层(3)氧化淀粉法检验i未知液 蓝色溶液，表明有i应用体验1下列哪些事实或实验能说明氧化性：cl2br2i2_(填序号)。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fe的化合物的化合价高低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提示2实验探究nabr溶液上层：_色溶液下层：_色溶液上层：_色溶液下层：_色溶液(1)填写实验过程中的空白。(2)分别写出反应、的离子方程式。提示(1)无橙红无紫红(2)2brcl2=br22cl、2ibr2=i22br。考点多维探究角度1卤素的性质及其应用1下列关于卤素的叙述正确的是 ()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂abcdc还原性fclbri，kf最难被氧化；agbr、agi见光均易分解，均具有感光性。2为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如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。答案(1) (2)湿润的淀粉ki试纸变蓝(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)原子半径逐渐增大角度2卤素离子的检验3下列叙述中正确的是() 【导学号：99682113】a能使湿润的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2b用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别nacl、nabr、ki三种失去标签的溶液c某溶液加入ccl4，ccl4层显紫色，证明原溶液中存在id某浅黄色的溴水，加入ccl4振荡静置后，上层显橙红色ba项，使湿润的淀粉ki试纸变蓝的物质可能是cl2、fecl3溶液、no2等；c项，i不能被ccl4萃取，不显紫色；d项，ccl4的密度大于水的密度，下层显橙红色。4(2017临沂模拟)鉴别nacl溶液、nabr溶液、nai溶液可以选用的试剂是() 【导学号：99682114】碘水、淀粉溶液氯水、ccl4溴水、苯硝酸、agno3溶液氯水、苯ccl4、淀粉溶液abc dc氯水、ccl4分别加入nacl溶液中，下层为黄绿色，加入nabr溶液中，下层为橙红色，加入nai溶液中，下层为紫红色；加入氯水、苯与加入氯水、ccl4现象相似；硝酸、agno3溶液与nacl、nabr、nai溶液分别得到不同颜色的沉淀。考点3| 卤素单质的工业制法基础知识自查1氯碱工业氯的提取(1)工艺流程海水粗盐饱和食盐水(2)反应原理：2nacl2h2o2naohcl2h2。2海水中提溴(1)工艺流程 (2)反应原理2brcl2=br22cl；br2so22h2o=4hso2br；2brcl2=br22cl。3海带中提碘(1)工艺流程(2)反应原理：cl22i=i22cl。考点多维探究角度1海水中盐、br2、mg的提取1(2015全国卷)海水开发利用的部分过程如下图所示。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ca项苦卤中含有k、mg2、br等，通入cl2可将br氧化成br2，便于从苦卤中提取br2。b项粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(ca2、mg2、so等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净nacl晶体。c项工业上沉淀mg2常选用廉价的ca(oh)2，而不选用naoh。d项br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出br2，再用so2将其还原吸收(so2br22h2o=h2so42hbr)，得到浓度较大的含br溶液。2海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()a.除去粗盐中的so、ca2、mg2、fe3等杂质，中加入试剂的顺序为na2co3溶液naoh溶液bacl2溶液过滤后加盐酸b中包含制取mgcl2溶液、无水mgcl2及电解熔融状态的mgcl2几个阶段c中溴元素均被氧化dso2水溶液吸收br2的离子方程式为：so2br22h2o=2hso2hbrba项中的加入顺序会导致ba2无法除尽，a错误；单质镁是通过电解熔融mgcl2(无水)的方法制取的，b正确；流程图中的第步中溴元素被还原，c错误；d项中hbr为强酸，写离子方程式应拆成h、br，d错误。3目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下：请回答下列问题：(1)从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是_，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：_。(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的_。(3)操作a是_，操作b是_。(4)加入的足量试剂a是_(填化学式)。(5)无水mgcl2在熔融状态下，通电后会产生mg和cl2，该反应的化学方程式为_，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于_。解析(1)石灰乳中的ca(oh)2与海水中的镁盐发生复分解反应生成mg(oh)2沉淀。(2)海滩上贝壳的主要成分是caco3，可用于制取生石灰。(3)从沉淀池中得到mg(oh)2固体，应利用过滤操作，加热浓缩mgcl2溶液，可使其结晶析出mgcl2晶体。(4)溶解mg(oh)2应用足量盐酸。(5)mgcl2(熔融)mgcl2，cl2可用于生产盐酸，循环利用。答案(1)沉淀mg2或使mg2形成mg(oh)2沉淀mg22oh=mg(oh)2(2)贝壳(3)过滤加热浓缩(或蒸发结晶)(4)hcl(5)mgcl2(熔融)mgcl2制盐酸角度2海植物中碘的提取4(2017长春模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是 ()干海带海带灰悬浊液滤液碘水i2的ccl4溶液i2a实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌b含i的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应c在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色d碘水加入ccl4得到i2的ccl4溶液，该操作为“萃取”a灼烧固体时应在坩埚中，a项不正确。5我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。 【导学号：99682115】(1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在_(填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。(2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、_(填一种操作名称)。(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的h2o2溶液，此时发生反应的离子方程式为_。(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入ccl4，振荡、静置，可以观察到ccl4层呈_色。经分液得到碘的ccl4溶液，在这一实验过程中，ccl4起_作用。(5)用试管取碘的ccl4溶液用水浴加热，待ccl4挥发完即可得到固体碘单质。不用酒精灯直接加热蒸发ccl4的原因是_。(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是_。解析(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为2ih2o22h=i22h2o。(4)把(3)中所得溶液加入ccl4中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的ccl4溶液，呈紫红色，ccl4起萃取作用。(5)用酒精灯加热碘的ccl4溶液，ccl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。答案(1)坩埚(2)过滤(3)2ih2o22h=i22h2o(4)紫红萃取(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失碘的质量(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)(1)氯碱工业中所用食盐需精制的目的是除去食盐中的ca2、mg2、so。(2)从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次cl2氧化br的反应，设计这两步操作的目的是富集br2。(3)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。(4)从海水中提取氯化镁的工艺流程中，mgcl26h2o脱水制取无水mgcl2是在hcl的气流中加热氯化镁晶体，以防mgcl2发生水解而得到mg(oh)2。(5)碘水或溴水中i2、br2的提取可先加ccl4萃取分液，再蒸馏获取。课堂小结反馈达标11全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)海水淡化的方法很多，但实质都是得到纯水。()(2)海水通过阳离子交换膜可以除去大量的na、mg2等阳离