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.ppt

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1mg 低于1mg 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 cl2 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 o22mgo 3mg n2mg3n2 mg 2h mg2 h2 2mg co22mgo 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 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 cl2 br2 i2 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 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能够从海水中获得淡水和食盐 4 lk必修1 p103改编 镁条在空气中燃烧的产物不可能是 a cb mgoc mg3n2d 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 2 mgb 海水 mg oh 2 mgo mgc 海水 mgcl2溶液 mgcl2晶体 mgd 海水 mg oh 2 mgcl2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 2b 制mg oh 2 mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2c 制mgcl2 mg oh 2 2hcl mgcl2 2h2od 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 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 3cl22fecl3 2fe 3br22febr3 fe i2fei2 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 盐以及某些还原剂发生反应 且依cl2 br2 i2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 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1 2ml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1 2ml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 萃取剂和溶质互不发生反应 溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度 2 萃取常在分液漏斗中进行 分液是萃取操作中的一个步骤 3 操作注意问题 分液漏斗使用前要检验是否漏水 倒转分液漏斗时 应关闭玻璃塞和活塞 防止液体流出 并且要不时旋开活塞放气 以防止分液漏斗内压强过大引起危险 分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开 或使塞上的凹槽 或小孔 对准漏斗上的小孔 保证漏斗内与外界大气相通 同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁 从而使液体顺利流下 下层液体要从下口放出 上层液体要从漏斗上口倒出 对点训练 1 2015 潍坊高一检测 现有三组混合液 汽油和氯化钠溶液 39 的乙醇溶液 碘水 分离以上各混合液的正确方法依次是 a 分液 萃取 蒸馏b 萃取 蒸馏 分液c 分液 蒸馏 萃取d 蒸馏 萃取 分液 解析 选c 汽油不溶于水 采用分液法分离 乙醇和水互溶 只能采用蒸馏法分离 单质碘易溶于有机溶剂 采用萃取法分离 2 2015 台州高一检测 不能从溴水中提取溴的试剂是 a 酒精b 汽油c 苯d 四氯化碳 解析 选a 由于酒精能与水互溶 所以不能用酒精作萃取剂 金属镁在二氧化碳中的燃烧 合作探究 分析上述甲 乙两套装置 回答下列相关问题 1 某同学用甲图所示装置进行镁在co2中的燃烧实验 结果发现在瓶内生成大量的白色固体 只有极少量黑色固体 请分析可能的原因 提示 收集的co2纯度不够 集气瓶是敞口容器 点燃的镁条伸入集气瓶时co2受热逸出 随着镁条的燃烧 空气进入 使得镁条主要是与氧气发生反应 2 为了更好地探究镁与co2的反应 某同学对该实验进行了改进 设计了如乙图所示的实验装置 请思考以下几个问题 1 乙装置使用橡皮塞以及实验开始时关闭止水夹的作用是什么 提示 镁条燃烧放出大量热 使用橡皮塞避免了空气进入集气瓶 关闭止水夹可以防止co2受热逸出 使镁条在浓度较高的co2中燃烧 避免了副反应的发生 使实验现象更加明显 2 实验结束后 打开止水夹 有什么现象 提示 由于镁条与co2反应生成mgo和c 使集气瓶内气压减小 烧杯中的液体进入集气瓶 最后几乎充满集气瓶 3 为了证明该反应生成了mgo 烧杯中的水中最好加入何种试剂 提示 最好加入酚酞试液 随着水进入瓶内 mgo与水缓慢反应生成mg