学考复习从海水中获得的化学物质

1、2015年高中学业水平考试复习年高中学业水平考试复习从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质1 1、氯气的工业制法、氯气的工业制法 原料：氯化钠、水。原料：氯化钠、水。 主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。和食盐水再电解。 原理：电解饱和食盐水。原理：电解饱和食盐水。 装置：阳离子隔膜电解槽。装置：阳离子隔膜电解槽。 反应式：反应式： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 Cl2 通电通电一、氯及其化合物一、氯及其化合物 例题例题: 在电解食盐水之前，需要提

2、纯食盐在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的水。为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO42及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是项操作，正确的操作顺序是 ( )过滤过滤 加过量的加过量的NaOH溶液溶液 加适量的加适量的盐酸盐酸 加过量的碳酸钠溶液加过量的碳酸钠溶液 加过量的氯加过量的氯化钡溶液化钡溶液.A、 B、 C、D、C2、氯气的实验室制法、氯气的实验室制法装置：发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔装置：发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。

3、原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-。常用。常用的氧化剂有：的氧化剂有：MnO2、KMnO4、KClO3等。等。反应式：反应式：MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2+ 2H2O2KMnO4 + 16HCl(浓浓) 2KCl + 2MnCl2 + 10Cl2+ 8H2OKClO3 + 6HCl（浓）（浓）= KCl + 3Cl2+ 3H2O收集：用向上排空气法或用排饱和食盐收集：用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。水或排饱和氯水的方法。验满：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试验满：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。纸。尾气吸收：用氢氧化钠溶液

4、吸收。尾气吸收：用氢氧化钠溶液吸收。除杂：用饱和食盐水除去除杂：用饱和食盐水除去HCl 杂质；杂质； 干燥：用浓干燥：用浓H2SO4 。 例题：为了在实验室制得不含氯化氢的干例题：为了在实验室制得不含氯化氢的干燥的氯气，正确的净化顺序是燥的氯气，正确的净化顺序是 （ ）A、第一步通过浓硫酸，第二步通过无水氯、第一步通过浓硫酸，第二步通过无水氯 化钙化钙B、第一步通过水，第二步通过氧化钙、第一步通过水，第二步通过氧化钙C、第一步通过饱和食盐水，、第一步通过饱和食盐水， 第二步通过无第二步通过无 水氯化钙水氯化钙D、第一步通过碱石灰，第二步通过浓硫酸、第一步通过碱石灰，第二步通过浓硫酸 C3 3、

5、氯气的物理性质及用途、氯气的物理性质及用途 氯气为氯气为黄绿色，具刺激性气味的气体黄绿色，具刺激性气味的气体，有有毒毒 密度比空气大密度比空气大，能，能溶于水（溶于水（1 : 2） 氯气的用途：氯气的用途：自来水的消毒、药物、染自来水的消毒、药物、染料的合成、制氯化物、制漂白剂、冶炼金料的合成、制氯化物、制漂白剂、冶炼金属、制塑料。属、制塑料。4 4、氯气的化学性质、氯气的化学性质与金属反应与金属反应 2Na Cl2 2NaCl2e氧化剂：氧化剂：ClCl2 2 2Fe 3Cl2 2FeCl3点燃6e氧化剂：氧化剂：ClCl2 2 Cu Cl2 CuCl2点燃2e氧化剂：氧化剂：ClCl2 2

6、与非金属反应与非金属反应H2 + Cl2 2HCl （光照：（光照：爆炸爆炸 ）点燃点燃 氯气与水的反应氯气与水的反应氯水氯水成分：成分：分子：分子：H H2 2O O、ClCl2 2、HClOHClO（黄绿色）（黄绿色） 离子：离子：H H+ +、ClCl- -（还有（还有ClOClO- -、OHOH- -）氯水的性质：氯水的性质： 1. 1. 酸性酸性 2. 2. 氧化性氧化性（杀菌）（杀菌） 3. 3. 漂白性漂白性（漂白）（漂白） 4. 4. 不稳定性不稳定性 氯气与碱的反应氯气与碱的反应氯气与氢氧化钠的反应氯气与氢氧化钠的反应2NaOH Cl2 NaClO NaCl H2O 制漂白粉

7、的反应：制漂白粉的反应： 2Ca(OH)22Cl2Ca(ClO)2CaCl22 H2O 漂白粉漂白粉84 消毒液你知道吗？消毒液你知道吗？主要成分是次氯酸钠主要成分是次氯酸钠有效成分为有效成分为Ca(ClO)2漂白粉的漂白原理：漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2 = CaCO3 +2HClOCa(ClO)2+2HCl = CaCl2 +2HClO 2HClO=2HCl+O25、溴、碘单质的性质、溴、碘单质的性质溴溴碘碘物理物理性质性质深红棕色，密度比水大的液体，深红棕色，密度比水大的液体，强烈刺激性气味，易挥发，强强烈刺激性气味，易挥发，强腐蚀性。腐蚀性。紫黑色固体，易升华。紫

8、黑色固体，易升华。气态碘在空气中显深紫气态碘在空气中显深紫红色，有刺激气味。红色，有刺激气味。在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂化学化学性质性质能与氯气反应的金属、能与氯气反应的金属、 非金属一般也能与溴、碘反应，非金属一般也能与溴、碘反应，只是反应活性不如氯气。氯、溴、碘单质间能够发生置只是反应活性不如氯气。氯、溴、碘单质间能够发生置换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来，即氯、溴、碘的氧化能把碘从它的卤化物中置换出来，即氯、溴、碘的氧化性强弱为

9、：性强弱为：ClCl2 2BrBr2 2II2 2用途用途染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀虫剂、红药水、镇静剂，催泪性毒虫剂、红药水、镇静剂，催泪性毒剂等。剂等。重要的化工原料。配碘重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用盐中酒和碘化物，食用盐中加加KIOKIO3 3，碘化银制造相，碘化银制造相底片和人工降雨底片和人工降雨。 氯、溴、碘单质间能够发生置换反应：氯、溴、碘单质间能够发生置换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来。溴能把碘从它的卤化物中置换出来。 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 2

10、KI +Cl2=2KCl+I2 2KI+Br2=2KBr+I2元素非金属性强弱顺序：元素非金属性强弱顺序：F FClClBrBrI I6、氯、溴、碘单质间的置换反应、氯、溴、碘单质间的置换反应无色变为橙色无色变为橙色无色变为黄褐无色变为黄褐( (黄黄) )色色无色变为黄褐无色变为黄褐( (黄黄) )色色提取粗盐提取粗盐后的母液后的母液通入通入Cl2粗溴粗溴溴和水溴和水蒸气蒸气溴水溴水鼓入热空气或水蒸气鼓入热空气或水蒸气冷凝冷凝精制精制高纯度的高纯度的溴单质溴单质海带海带浸泡浸泡水水过滤过滤氧化氧化氯气氯气提纯提纯碘碘单单质质从海产品中提取碘：从海产品中提取碘：从海水中提取溴：从海水中提取溴：C

11、l- -、Br- -、I- -的检验：的检验：AgNO3HNO3法法 Ag+ + Cl- - = AgCl 白色沉淀白色沉淀 Ag+ + Br- - = AgBr 浅黄色沉淀浅黄色沉淀 Ag+ + I- - = AgI 黄色沉淀黄色沉淀 二、钠及其化合物二、钠及其化合物 1 1、钠、钠 （1）钠的物理性质：）钠的物理性质： 自然界中只能以化合态存在。自然界中只能以化合态存在。钠是银白钠是银白色金属，密度小（色金属，密度小（0.97g/cm3），熔点），熔点低（低（97），硬度小，质软，可用刀切），硬度小，质软，可用刀切割。是电和热的良导体。钠通常保存在割。是电和热的良导体。钠通常保存在煤煤油中

12、，使之隔绝空气和水油中，使之隔绝空气和水 （2 2）钠的化学性质：）钠的化学性质：从原子结构可知钠是活泼的金属单质。从原子结构可知钠是活泼的金属单质。钠与非金属单质反应：钠与非金属单质反应：常温：常温：4Na + O2 = 2Na2O加热：加热：2Na + O2 Na2O2; 2Na + Cl2 2NaCl 2Na + S = Na2S 注意：注意：钠在空气中的变化：银白色的钠钠在空气中的变化：银白色的钠 变暗变暗 （生成了氧化钠）（生成了氧化钠） 变白（生成氢氧化钠）变白（生成氢氧化钠） 潮解潮解 变成白色固体（生成碳酸变成白色固体（生成碳酸 钠）。钠）。 钠与水反应钠与水反应: 2Na +

13、 2H2O = 2NaOH + H2；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有嘶嘶的声，最后消失，在反应后的溶液游动，有嘶嘶的声，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。中滴加酚酞，溶液变红。 钠与酸反应：钠与酸反应：如如 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2 Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。因此与水反应。因此Na放入到酸中放入到酸中Na是不可能过量是不可能过量的。同时的。同时Na与与H2的物质的量比始终是的物质的量比始终是2:1。反应。反应要比钠与水的反应剧烈多。要比钠与

14、水的反应剧烈多。钠与盐的溶液反应：钠与盐的溶液反应：与盐溶液反应，与盐溶液反应，钠钠不能置换出溶液中的不能置换出溶液中的金属，金属，钠先钠先与水反应，生成与水反应，生成NaOH，H2，然后，然后NaOH与溶液中与溶液中的盐反应。的盐反应。如：钠投入如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出溶液中，有气体放出和蓝色沉淀。和蓝色沉淀。 2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 与某些熔融盐：与某些熔融盐： 4Na+TiCl4 = 4NaCl+Ti 700800700800o oC C钠与氢气的反应：钠与氢气的反应：2Na + H2 = 2NaHNaH + H2O = NaOH

15、+ H2 ；NaH是强的还原剂。是强的还原剂。 钠及其化合物知识网络钠及其化合物知识网络： （3 3）工业制钠：）工业制钠：电解熔融的电解熔融的NaCl2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2。（4 4）钠的用途：）钠的用途：作强还原剂，作强还原剂，在熔融的条件下钠可以制取一些在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；金属，如钛、锆、铌、钽等；钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。雾能力强。 通电 2 2、碳酸钠的性质、碳酸钠的性质俗名：俗名：纯碱、苏打纯碱、苏

16、打 ; 白色固体白色固体易溶于水易溶于水（同温下，溶解度大于碳酸氢钠）（同温下，溶解度大于碳酸氢钠）热稳定性稳定热稳定性稳定 水溶液呈碱性水溶液呈碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶液的（相同浓度时，碳酸钠水溶液的PH比碳酸氢钠的大）比碳酸氢钠的大） 与酸反应与酸反应: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3 与碱反应：与碱反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3 +2NaOH与盐反应：与盐反应：Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl 侯氏制碱法侯氏制碱法向饱和食盐水

17、中通入足量氨气至饱和，向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入然后在加压下通入COCO2 2，利用，利用NaHCONaHCO3 3溶解溶解度较小，析出度较小，析出NaHCONaHCO3 3，将析出的，将析出的NaHCONaHCO3 3晶体煅烧，即得晶体煅烧，即得NaNa2 2COCO3 3。1 1、镁的性质、镁的性质（1）物理性质：）物理性质：镁是银白色金属，质较软，密度镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3，是轻金属，硬度小。，是轻金属，硬度小。（2）化学性质：）化学性质：镁是较活泼金属镁是较活泼金属与非金属反应：与非金属反应：2Mg + O2 = 2MgOMg + Cl2

18、 = MgCl23Mg + 3N2 = Mg3N2等。等。与沸水反应：与沸水反应：Mg + 2H2O(沸水沸水) = Mg(OH)2 + H2 .点燃点燃高温高温三、镁及其化合物三、镁及其化合物与酸反应：与酸反应：与非强氧化性酸反应：与非强氧化性酸反应：是酸中的是酸中的H+与与Mg反应，反应，有有H2放出。放出。Mg+2HCl=MgCl2+H2 与强氧化性酸反应：与强氧化性酸反应：如浓如浓H2SO4、HNO3，反应比，反应比较复杂，但是没有较复杂，但是没有H2放出。放出。与某些盐溶液反应：与某些盐溶液反应：如如CuSO4溶液、溶液、FeCl2溶液、溶液、FeCl3溶液等。溶液等。Mg + 2F

19、eCl3 = 2FeCl2 + MgCl2Mg + FeCl2 = Fe + MgCl2.2 2、镁的提取：、镁的提取：海水中含有大量的海水中含有大量的MgCl2，因此，工业上主要因此，工业上主要是从分离了是从分离了NaCl的海水中来提取的海水中来提取MgCl2.流程：流程：海水中加入海水中加入Ca(OH)2 （石灰乳）（石灰乳） Mg(OH)2沉沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HCl溶解溶解 MgCl2溶液，蒸发结晶溶液，蒸发结晶 MgCl26H2O晶体，在晶体，在一定一定条件下条件下加热加热 MgCl2 固体，电解熔融的固体，电解熔融的MgCl2 Mg + Cl2 。主要反应：主要反应： MgCl2 + Ca(OH)2 =Mg(OH)2+ CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O MgCl2 6H2O MgCl2 + 6H2O MgCl2(熔融熔融) Mg + Cl2。 电解电解一定条件下一定条件下 例例1 1、将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的、将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是（试管里，不可能观察到的现象是（ C ） A A、熔成小球并在液面上游动、熔成小球并在液面上游动 B B、有气体生成、有气体生成 C C、溶