3.3.2 从海水中提取镁、从海带中提取碘学案2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

新苏教版高中化学必修1PAGEPAGE1第2课时从海水中提取镁、从海带中提取碘[核心素养发展目标]1.掌握从海水中提取镁的原理和过程，了解镁的性质及用途。2.掌握从海带中提取碘的原理和过程，掌握加碘盐中碘元素的检验方法，了解碘在生活中的应用。一、从海水中提取镁1．镁的存在自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。2．镁的提取(1)工艺流程(2)相关反应的化学方程式①分解贝壳制取氢氧化钙：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑；CaO＋H2O=Ca(OH)2。②沉淀镁离子：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2。③制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。④制取金属镁：MgCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑。3．镁的原子结构与性质(1)原子结构(2)物理性质镁是银白色金属，密度小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。(3)化学性质镁是活泼金属，能在O2、N2、CO2中燃烧，可以和酸(如HCl、HNO3等)发生反应。写出下列反应的化学方程式：4．镁的用途(1)镁能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹和飞机的部件。(2)氧化镁是白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。(1)镁在空气中燃烧只能生成MgO()(2)镁着火时能用干冰灭火器灭火()(3)沉淀海水中的Mg2＋宜选用廉价的熟石灰()答案(1)×(2)×(3)√1．海水提取镁的主要流程如下：下列说法正确的是()①试剂M是盐酸②流程中的反应全部都是非氧化还原反应③操作b只是过滤④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量A．①②③④⑤ B．②③C．④⑤ D．①④⑤答案D解析电解无水氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的；操作b应是蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥，因此③是错误的。2．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。贝壳的作用是_____________________________________，贝壳所经历变化的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)转化为Ca(OH)2，提供反应所需的碱CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，滤渣用水洗涤解析Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶，在沉淀中加入MgCl2溶液，Ca(OH)2会转化成Mg(OH)2。二、从海带中提取碘1．从海带中提取碘的原理(1)目前工业上并不直接通过海水提取碘(海水中I－的浓度很低)，而是以具有富集碘能力的海藻(如海带等)为原料获取碘。(2)海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择Cl2、H2O2等氧化剂把=I2＋2Cl－、2H＋＋H2O2＋2I－=I2＋2H2O。(3)现代工业上也用离子交换法处理含碘离子的溶液以提高碘的提取率。2．从海带中提取碘的工艺流程3．加碘盐中碘元素的检验(1)加碘盐中碘元素的存在形式：IOeq\o\al(－,3)。(2)检验原理在酸性条件下，IOeq\o\al(－,3)与I－反应的离子方程式：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，生成的单质碘用淀粉溶液检验，现象是淀粉溶液变蓝。(3)用试纸和生活中常见的物质检验加碘盐中碘元素存在的方案：食盐eq\o(→,\s\up7(白醋溶解))酸性溶液eq\o(→,\s\up7(蘸取溶液),\s\do5(点在碘化钾淀粉试纸上))试纸变蓝，证明有碘元素存在。特别提醒碘是维持人体甲状腺正常功能所必需的元素，缺碘会导致甲状腺肿大，食用过多的碘盐或含碘食品，对健康也不利。(1)工业上是把海水中的碘用氧化剂氧化提取I2()(2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝()(3)加碘盐中的碘元素被氧化为碘单质后，才能检验()(4)医用碘酒可用于人体补碘()(5)用Cl2、H2O2等氧化I－前需先用酸酸化()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答下列问题：(1)第1步：灼烧。(2)第2步：I－溶液的获取。操作是_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填字母)。A．浓硫酸 B．新制氯水C．KMnO4溶液 D．H2O2理由是________________________________________________________________________。(4)第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加________，如果溶液________，则证明海带中含碘。答案(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤(3)D过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)(4)淀粉溶液变蓝色1．镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质中不属于物理性质的是()A．良好的可塑性 B．良好的延展性C．良好的导电性、传热性 D．反应中易失去电子答案D2．下表是某加碘盐包装袋上的部分文字说明配料氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)含碘量(35±15)mg·kg－1(以I计)食用方法菜未烧熟不宜加入加碘盐，菜烧熟后加入加碘盐最佳根据这一说明某学生作出如下判断，其中正确的是()A．此食盐是纯净物B．“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定C．“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质D．1kg此食盐中含碘酸钾(35±15)mg答案B解析此食盐是混合物，A错误；“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定，B正确；“加碘食盐”中的“碘”是指碘元素，不是指碘单质，C错误；1kg此食盐中含碘元素(35±15)mg，D错误。3．如图为从海带中提取碘的工业生产流程，下列有关说法错误的是()A．因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素，所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素B．碱化操作时，加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物可形成沉淀C．在实验室进行氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等D．在实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗答案A解析海水中碘元素富集程度低，目前工业上并不直接通过海水提取碘，而是以具有富集碘能力的海藻(如海带等)为原料获取碘。4．我国海水资源丰富，开发和利用海水资源是当前科学研究的一个重要项目，下图是海水综合利用的一个方面：根据上述流程图，回答下列问题：(1)①加入的试剂是_______________________________________________________，有关的离子方程式为_____________________________________________________________。(2)写出反应③的化学方程式：____________________________________________________。(3)为了合理利用资源，有人提出利用④中的副产物生产漂白粉的方案，你认为此方案可行吗？如果可行，写出化学方程