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文档简介
专题3从海水中获得的化学物质
第三单元海洋化学资源的综合利用
第1课时海洋化学资源的综合利用
学习目标
1.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
2.了解从海水中提取溟、镁的原理和过程。
3.了解澳元素在生产、生活中的应用,了解镁的性质及用途。
4.了解从海带中提取碘的原理知过程,掌握加碘盐中碘元素的检验方法,了解碘在生活中的应用。
重点:粗盐的提纯、提取澳、钱和碘的原理、镁的性质。
是点:粗盐的提纯、提取溪、镁和碘的原理。
食盐中碘元素的检验
part.⑥0
03知识导学
一、粗盐提纯
【基础实验】粗盐中杂质离子的去除
1.除杂试剂的选择
粗盐所含杂质离子有Ca21SOf,加入除杂试剂,会引入新的杂质,因此后加的试剂要适当过量。
步骤杂质加入的试剂离子方程式
1
2
3
4
2.实验步骤
⑴除去不溶性杂质
①将粗盐倒入烧杯中,加适量水溶解,用玻璃棒搅拌;
②在过滤器上将粗盐水过滤,弃去沉淀,保留。
(2)去除杂质离子
①向烧杯中加入,边加边搅拌,直至产生;
②再依次加入和,边加边搅拌,直至产生;
③将混合物在过滤器上过滤,弃去沉淀,保留。
(3)提纯
①向滤液中加入适量,边加边搅拌,直至产生,用pH试纸测量溶液的pH,
使溶液的pH7;
②将溶液转移至中,用酒精灯加热蒸干。
【名师点拨】
(l)Na2c03溶液和BaCL溶液的顺序不能颠倒,Na2co3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca?+,另一个
作用是除去溶液中过量的Ba2+,因此Na2cCh溶液必须在加入BaCb溶液之后加入。
(2)如何检验食盐水中杂质离子已除干净?
①取少许滤液于试管中,加入稀盐酸,再加BaCb溶液,如无白色沉淀生成,证明S0m除净。
②取少许滤液于试管中,加入NaOH溶液,如无白色沉淀生成,证明Mg2+除净。
③取少许滤液于试管中,加入Na2c03溶液,如无白色沉淀生成,证明Ca?+已除净。
二、从海水中提取溟
1.从海水中提取澳的流程
(1)酸化:将提取食盐后的母液用酸化,目的是抑制的反应。
(2)氧化:将氯气通入母液中,瘠溶液中的澳离子转化为,离子方程式为:.
(3)空气吹出:鼓入热空气,使澳从溶液中出来,得到粗滨水。
(4)精制:将粗滨水进一步精制,得到高纯度的单质澳。
2.溟的用途
(1)制备药物:“红药水”中含有澳元素;澳化钾、漠化钠、溟化钱等可配成。
(2)制造杀虫剂。
(3)制造感光剂:浪化银可用作医疗上的感光剂。
三、从海水中提取镁
1.工艺流程
沉
海也淀
水池Mga2-6HX)
石
灰
乳+H,
相关反应的方程式
(1)分解贝壳制取氢氧化钙:
①;②O
(2)沉淀镁离子:,
(3)制备氯化镁:,
(4)制取金属镁:o
2.镁单质的化学性质
(1)原子结构
镁的原子结构示意图为:,在化学反应中易2个电子,形成镁离子,具有强
________性。
(2)化学性质:
镁是活泼的金属,能在02、N2、C02中燃烧。
①在氧气中燃烧:,现象:。
②在氮气中燃烧:O
③在二氧化碳中燃烧:O
④与盐酸反应:O
3.镁合金、氧化镁
(1)镁是金属,密度,易传热,导电,能与等金属形成合金。
(2)镁合金的性质特点:密度、硬度和强度o
(3)镁合金的用途:制造o
(4)氧化镁:难溶于水的固体,熔点,常月作材料。
【易错提醒】
(1)海水提镁的过程中除去MgCI2-6H2O中的结晶水需要在HC1气流中,主要是为了得到纯净的氯化镁。
(2)镁的还原性很强,所以不能用金属置换法来制取,只能用电解熔融氯化镁的方式来制取。
四、从海带中提取碘
1.海带提碘的原理
(1)碘在海带中以的形式存在。
(2)海带中的碘元素在浸泡时以的形式进入水中,可选择Cb、H2O2等氧化剂把氧化成
,离子方程式分别可表示为:,o
2.从海带中提取碘的工业生产流程
3.实验探究一一加碘盐中碘元素的检验
(1)加碘盐中碘元素的存在形式:。
(2)检验原理
在酸性条件下,10s■与「反应的离子方程式:,生成的单质碘用淀
粉溶液检验,现象是o
(3)用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案:
①将食盐用水溶解,加入适量;
②蘸取少量溶液,滴在试纸上。
实验现象及结论:试纸,证明有碘元素存在。
4.碘元素的应用
碘是人体必需的微量元素,人体缺碘时患。
04效果检测力
1.请判断下列说法的正误(正确的打7”,错误的打"X”)
(1)海水中含有80多种元素,每种元素的总含量都很小()
(2)粗盐中含有不溶性的泥沙、可溶性的CaCk、MgCb、Na2so4,利用过滤的方法均可除去()
⑶除去NaCI溶液中的CaCL杂质,可以加入过量的K2c。3溶液()
(4)为保证原溶液纯净,加入的除朵试剂应越少越好()
(5)只要选择好合适的除杂试剂,可以不考虑添加顺序()
(6)镁在空气中燃烧只能生成MgO()
(7)镁着火时能用干冰灭火器灭火()
(8)沉淀海水中的Mg?.宜选用廉价的熟石灰()
(9)工业上是把海水中的碘用氧化剂氧化提取12()
(10)海带中含有碘,能使淀粉变蓝()
(11)加碘盐中的碘元素被氧化为碘单质后,才能检验()
(12)医用碘酒可用于人体补碘()
(13)用CL、H2O2等氧化I前需先用酸酸化()
2.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除含有NaQ外,还含有MgCk、CaCb、Na2sO4以及泥沙等杂质。制备
精盐的各步操作流程如下:
一哨1淀
NOH
皿“溶解溶液溶液溶液过灌移、
o过最过后过量⑤结晶、
②③④吨吟得精盐
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,目的是O
(2)第②®步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2s04和CaCh,需要加入的试剂依次是(填
化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为o
(4)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能是KOH溶液,理由是
(5)第⑤步操作中,需要的玻璃仪滂有、、。
3.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:
提纯
加什・粗盐•楮盐
海水杰又
匚母液一Mg(OH)2金整MgCl.,-6H,0
♦蒸发「
结晶脱水
贝光----CaO―-石灰乳Mg®胜MgCU
(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O
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:
4.海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溪的过程如图:
⑴步骤□用SO?水溶液吸收B。,反应的化学方程式为Br24-SO2+2H2O=H2SO4+2HBr.在该反应中,
氧化剂是(填化学式):若反应中生成2molHBr,则消耗molSO2。
⑵根据上述反应可判断出SO2、CL、Bn三种物质的氧化性由强到弱的顺序是o
(3)写出步骤口的化学方程式:o
答案(1用门1(2)Cl2>Br2>SO2(3)2HBr4-C12=Br24-2HCl
6.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬,该过程中将使用到的瓷质或玻璃质实验仪器有
(填代号,限填3项)。
A.试管B.瓷珀烟C.珀烟钳D.三脚架
E.泥三角F.酒精灯G.烧杯H.量筒
(2)第2步:厂溶液的获取,操作是0
(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(填代号)。
A.浓硫酸B.新制氯水C.KMnCh溶液D.H2O2
理由是。
(4)腆单质的检验。操作是。
part.
问题探究
【情境引入】
口腔溃疡俗称“口疮”,是一种常见的发生于口腔黏膜的溃场性损伤病症,口腔溃疡发作时疼痛剧烈,局
部灼痛明显,严重者还会影响饮食、说话,对口常生活造成极大不便。
药物“华素片(西地碘含片)''是治疗口腔溃疡的良药。下面是关于药物“华素片(西地碘含片厂使用说明中
的部分内容:
华素片(西地碘含片)使用说明书
[品名和组成]
品名:西地碘含片
商品名:华素片
华素片(西地碘含片)的主要活性成分是分子碘,含量1.5mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西
地碘,并含适量薄荷脑等。
[贮藏]遮光、密闭、在阴凉处保存。
[有效期]二年
(1)请根据这段文字判断,华素片中含有的活性成分是什么?请推断该华素片是不是白色的?说出说明
书中的贮藏注意点的主要原因是什么?
(2)请再设计另一种方法验证华素片中的成分(注意叙述操作方法、实验现象和实验结论)。
A问题一粗盐提纯
【典例1]为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠,某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
L(溶液)固体物质B)
混合物加过最
溶解氯化钙溶液
(1)沉淀A的化学式是o
(2)加入过量氯化钙溶液后,分离除去沉淀A的实验操作是
(3)他们在实验过程中,又发现了新的问题:此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为(用
化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案:将混合物溶解,滴加盐酸至不再产生气泡为止,然后加热煮沸。有
关反应的化学方程式为。
【解题必备】
1.物质除杂和分离的基本原则
(1)不增(不引入新的杂质)。
(2)不减(不减少被提纯的物质)。
(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
(4)易复原(被提纯的物质易复原)。
2.物质除杂和分离注意的问题
(1)除杂试剂要过量。
(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。
(3)尽可能将杂质转化为所需物质。
(4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
【变式实验室用粗盐提纯制取食盐晶体的过程中,下列操作不需要的是()
【变式1・2】关于粗盐提纯的下列说法正确的是()
A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀些,防止食盐不完全溶解
B.将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C.当蒸发到剩余少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干
D.为除去粗盐中的Ca2\Mg2\SOM可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化
钢溶液、稀盐酸
A问题二从海水中提取漠
【典例2】由海水提取澳的部分流程如下。下列说法不正确的是()
.、CkSO,水溶液CI.
NaBr溶液7;下口一不->HBr
A.反应①@③为氧化还原反应
B.反应②中生成H2s04和HBr
C.氧化性:Cl2>Br2>SO2
D.反应③溶液中生成的Bn可以用乙醇萃取
【解题必备】从海水中提取溟,一般要经历三个步骤,即浓缩、氧化和提取。
(1)浓缩井酸化海水后,通入适量的氯气,使溟离子转化为嗅单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaClo
(2)向含浪单质的水溶液中通热空气或水蒸气,将湿单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的
目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2so廉也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。
(3)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+C12==2HCl+Br2。
(4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的浜单质。
(5)从海水中提取浪的流程
陋需盘“型鼻
通热空气和水♦气吹出
四|白HBr溶液]汜-陶
【变式2-1]从海水中提取的浸约占世界浜年产量的;,从海水中提取澳的主要步骤可表示为()
A.氧化—吸收一吹出B.氧化T吹出T吸收
C.吹出一氧化一吸收D.吹出一吸收一氧化
【变式2-2】用空气吹出法从海水中提取浜所涉及的化学反应可能有()
①Cb+2Br-=2C「+B「2
②Bn+S02+2H2O=2HBr+H2SO4
③Bn+2I=b+2Br一
+
@2P+H2O2+2H=I2+2II2O
A.①®B.®@C.③④D.①④
A问题三从海水中提取镁
【典例3】从海水中提取镁的工业生产流程如下:
温山石灰乳“小口、盐酸、加热浓缩MnI。气体、△—,电解、,
内小飞》Mx(dll)-*Mg(1.-6H;()-------~~-MgCl2言Mg
下列说法不正确的是()
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.该提取镁的过程中涉及分解反应、复分解反应和氧化还原反应
C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCh
D.步骤②中加盐酸的离子方程式为0Fr+H+=H20
【解题必备】从海水中提镁的过程
(1)海水提镁的工艺流程图
贝壳—♦CaO—*石灰乳
~~>|Mg(OH)t|——
Mg+Chp^jMgCk^^igCh.胆0
----------------=^|HCI|------------
2+
|沉-M-1>Mg+2()ir-Mg(()H)2;
♦
;tii|MgCL|->Mg(()H):-|-2HCl-MgCl24-2H..()
V
---------------1通电
也解得Mg|f熔融)二一Mg4-('l2f
(2)由MgCb6H2O加热制取无水MgCb时,要不断通入干燥的HC1气体,防止MgCL与水反应生成
Mg(OH)2o
(3)工业上电解熔融的氯化镁制取镁,而不是电解氧化镁制取镁。
(4)因镁在高温下能与02、N?、C02等气体发生反应,故工业电解MgCb得到的镁,应在H?氛围中冷
却。
【变式3“】某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为Mg。》制冬金属镁,其工艺流程如下,下列说法中错
误的是()
足植的石灰浆
盐肉>|Mg(()H)..|-----------A|M£L浴滋|
操作①
H('l'i流
■MgCI?•611.()»MgCL
操作②操作二
A.操作①②③是为了获得无水氯化镁
B.操作④发生了氧化还原反应
C.操作②是过滤
D.若在实验室进行操作①需要漏斗、烧杯和玻璃棒三种玻璃仪器
【变式3・2】下列有关镁的说法正确的是()
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁因具有还原性而作合金来制造火箭的部件
D.电解熔融的MgCL可得到金属镁
A问题四从海带中提取碘
【典例4】已知1-131是碘元素的一种同位素,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离
子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
海阑处.生生--1含I的KI溶液’
R►因&►国--A|晶态碘
某化学兴趣小组将上述流程②③设计如图:
-rn
H
充分振汤
一@
啕
一
D二c
B、>F
新
制
水四飙化碳
氯
回答下列问题:
(1)写出提取过程①③中实验操作名称:①,③。
(2)四氯化碳是色、密度比水的液体。F中下层液体的颜色为色,上层液体中所含
的阴离子主要为。
【解题必备】
1.碘的提取原理及操作
(1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬0
(2)向水中通入适量的氯气,使碘离子转化为碘单质:2Nal+C12===l2+2NaCI。
(3)过滤,用有机溶剂萃取碘单质。
(4)流程
H.OCU
、iI
海带—|海带灰|---►|过滤|---*•|一化]---*•|提纯]---*•回
2.氯、滨、碘主要性质及离子检验
(1)卤素单质的性质
①Bn、I2与Ck有相似的化学性质,如均能与金属、非金展(氏)、比0、碱反应。
②氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>I2o
(2)卤素单质的检验
12
Cl2Br2
常温下外观黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体
①能使湿润的K1淀粉试纸变蓝
能使湿润的KI淀
常用检验方法②能使湿润的蓝色石蕊试纸先变遇淀粉溶液变蓝
粉试纸变蓝
红后褪色
(3)卤素离子的检验
检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸,因为其灵敏度高,反应现象明显。检验时,•定要加
入稀硝酸,以排除COM、OH一等离子的干扰。
【变式4-1】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有
滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部分颜色描述正确的是()
u—氢辄化钠溶液
■—淀粉KI溶液
"—NaBr溶液
©J
匕AtKCQ、HC1(浓)
选项①②③④
A黄绿色橙色蓝色白色
B无色橙色紫色白色
C黄绿色榄色蓝色红色
D黄绿色无色紫色白色
【变式4・2】实验室从海带灰中提取碘的操作过程中,仪器选用不正确的是()
A.称取5.0g左右的干海带一托盘天平
B.灼烧干海带至完全变成灰烬——坨烟
C.过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗
D.用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——长颈漏斗
part.
VU分层训练
基础强化
为了除去粗盐中的及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤
1.CaCl2.MgCWNa2sO4
②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2c03溶液⑤加过量BaCb溶液。正确的操作顺序
是()
A.①©②⑤③B.④①©©③
C.①②③D.⑤®®©③
2.除去粗盐中的杂质MgCb、CaCb和Na2sO4的过程如下:
砌溶解,试剂①,试剂②,试剂③,过味滤液氯化钠固体
下列有关说法不正确的是()
A.试剂①②③分别是NaOH、Na2cO3、BaCh
B.除去Ca?+的主要反应:Ca2++COr=CaCO.31
C.检验SO/是否除净的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCb溶液
D.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到NaCl同体
3.“空气吹出法”海水提演的工艺流程如下:
产
(品
浓缩、酸化j
后的海水干*u蒸Br2
吹吸僚
(含Br)
出收塔
Cl2塔塔
热空气、水蒸气
下列说法不正确的是()
A.实验室保存澳通常加少量水
B.海水提浪发生的反应均为氧化还原反应
C.经过吸收塔后,浪元素得到了富集
D.蒸储塔中只发生了物理变化
4.海水的综合利用可以制备氯化钠和镁,其流程如图所示:
旎介厂粗盐则L精盐
海水杰又
匚母液一Mg(0H%普乡Mg。,♦6H,0
*濯缰r
脱水
贝壳*CaO―►石灰乳Mg小^MgCl,
下列说法不正确的是()
A.检验母液中是否含氯离子应选用的试剂是硝酸酸化的硝酸银溶液
B.上述流程中的脱水过程属于分解反应
C.上述流程中涉及的变化都属于化学变化
22+
D.上述流程中生成Mg(0H)2沉淀的离子方程式为Mg+Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca
5.从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,过
滤,洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,蒸发结晶,干燥产物;④将产物熔融后电解。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①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2
C.以上提取镁的过程中没有涉及氧化还原反应
D.步骤④电解时,产生的氯气可用于制取盐酸,循环利用
6.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。下图是实验室从海藻里提取碘的流程中的•部分。
下列判断正确的是()
A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取
B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全
C.步骤③中加入的有机溶剂是四氯化碳或乙醇
D.步骤④的操作是过滤
7.从海带中提取碘单质的工艺流程如下,下列关于海带制碘的说法错误的是()
干海带」皿海带灰等>悬浊液」巴滤液噂T碘水的CC14溶液一巴12
A.实验室灼烧干海带在坨场中进行
B.沸水浸泡的目的是使「充分浸出
C.由滤液获得碘水,发生的离子反应为2r+H2O2=L+2OH-
D.碘水中加入CC14得到L的CC14溶液,该操作为萃取
8.稀的碘水的颜色非常浅,近乎无色。现有两瓶稀溶液,一瓶是碘水,另一瓶是碘化钾溶液。鉴别这两瓶
溶液应选用的试剂是()
A.淀粉溶液B.AgN03溶液C.酚取溶液D.稀盐酸
9.下列物质的转化不能通过一步反应实现的是()
A.Mg—>MgOB.MgO—>Mg(OH)2
C.MgO—MgCbD.MgCl2->Mg(OH)2
10.为了除去KC1固体中少量的MgCb、MgSCh,可选用Ba(OH)2>HC1和K2cO3三种试剂,按下图步骤操
作:
r.j.,.1加水।*加过量A加过水加适量(2加热煮沸।仁,、一..、力|操作二|
|固体|-----"溶液|----->操祚1I?虑液I------->-------->国0溶―|----->|KC1固体I
(1)写出三种试剂的化学式:A,B,Co
⑵①加入过量A的目的是,有关化学方程式为
②加入过量B的目的是,有关化学方程式为
③加热煮沸目的是_________________________
(3)操作匚是.,操作」是
素养提升
1.一种从含Br一废水中提取Bn的过程,包括过滤、氧化、正十二烷(一种难溶于水的有机溶剂)萃取及蒸福
等步骤。已知:
Br2CCL正十二烷
密度/(gem3)3.1191.5950.753
沸点/□58.7676.8215〜217
B.用乙装置将Br一氧化为Bn
C.丙装置中用正十二烷而不用CCL,是因为其密度小
D.可用丁装置进行蒸镯,先收集正十二烷再收集Bn
2.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,如图所示是海水化学资源利用的部分过程。
W精盐~^氨碱工业
作一-Mg(OH)^-»MgCL-6HO—*£3,
水22
母②
液一
④⑤SO,水溶⑥
NaBr——-Br2一液哝收-
下列有关说法正确的是()
A.大量含氮、磷等元素的废水排入海洋,易引发赤潮
B.反应③中加入盐酸,离子方程式为H++OH--H2O
C.在反应④⑤⑥中溪元素均被氧化
D.反应①中除去粗盐中的SO/、Ca2\Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2cO3溶液-NaOH
溶液一BaCb溶液一过滤后加盐酸
+
3.检验海带中碘元素的实验中,发生如下反应:2H+2C+H-O2=I2+2H2O下列对该反应的叙述不正
确的是()
A.h为氧化产物
B.H2O2既作氧化剂乂作还原剂
C.氧化性强弱顺序为H2O2>I2
4.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)mgkgi(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
5.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。从海水中提取食盐和溟的
过程如图:
(1)海水淡化的方法有电渗析法、离子交换法和(写出一种即可)。
(2)洛NaCl溶液进行电解,生成H2、Cb和NaOH,该电解反应的离子方程式为
(3)步骤匚中已获得步骤匚中乂将Bn还原为由一,其目的为o
(4)宓骤匚用SO2水溶液吸收Br2生成H2so4和HBr,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为
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
专题3从海水中获得的化学物质
第三单元海洋化学资源的综合利用
第1课时海洋化学资源的综合利用
学习目标
1.掌握粗盐的提纯方法,学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
2.了解从海水中提取溟、镁的原理和过程。
3.了解澳元素在生产、生活中的应用,了解镁的性质及用途。
4,了解从海带中提取碘的原理向过程,掌握加碘盐中碘元素的检验方法,了解碘在生活中的应用。
重点:粗盐的提纯、提取溪、镁和碘的原理、镁的性质。
是点:粗盐的提纯、提取澳、镁和碘的原理。
思维导图
part.
VO知识导学
一、粗盐提纯
【基础实验】粗盐中杂质离子的去除
1.除杂试剂的选择
粗盐所含杂质离子有Ca?+、Mg2+、SO;,加入除杂试剂,会引入新的杂质,因此后加的试剂要适当过量。
步骤杂质加入的试剂苑子方程式
2+2+
1MgNaOH溶液Mg+2OH===Mg(OH)21
2+
2so:BaCb溶液Ba+SOf===BaSO41
Ca2++COf===CaCO?1
3Ca2\Ba2fNa2c。3溶液
2+
Ba+COf===BaCO31
+
H+OH===H2O
40H\CO:盐酸
2H++COf===CO2t+H20
2.实验步骤
(1)除去不溶性杂质
①将粗盐倒入烧杯中,加适量水溶解,用玻璃棒搅拌;
②在过滤器上将粗盐水过滤,弃去沉淀,保留滤液。
(2)去除杂质离子
①向烧杯中加入Na()H溶液,边加边搅拌,直至不再有沉淀产生;
②再依次加入BaCb溶液和Na,CCh溶液,边加边搅拌,直至不再有沉淀产生:
③将混合物在过滤器上过滤,弃去沉淀,保留滤液。
(3)提纯
①向滤液中加入适量盐酸,边加边搅拌,直至不再有气泡产生,用pH试纸测量溶液的pH,使溶液的
pH约等于7;
②将溶液转移至蒸发皿中,用酒精灯加热蒸干。
【名师点拨】
(l)Nd2c03溶液和BdCl2溶液的顺序不能颠倒,Nd2c03溶液的作用不但是除去溶液中的CJ+,另个
作用是除去溶液中过量的Ba2+,因此Na2co3溶液必须在加入BaCb溶液之后加入。
(2)如何检验食盐水中杂质离子已除干净?
①取少许滤液于试管中,加入稀盐酸,再加BaCb溶液,如无白色沉淀生成,证明SO三除净。
②取少许滤液于试管中,加入NaOH溶液,如无白色沉淀生成,证明M『+除净。
③取少许滤液于试管中,加入Na2c03溶液,如无白色沉淀生成,证明Ca2+己除净。
二、从海水中提取嗅
1.从海水中提取溟的流程
(1)酸化:将提取食盐后的母液用硫酸酸化,目的是抑制氯、浪与水的反应。
(2)氧化:将氯气通入母液中,将溶液中的滨离子转化为澳单质,离子方程式为:Cb+2Br-—2C「+Br2。
(3)空气吹出:鼓入热空气,使澳从溶液中挥发出来,冷凝得到粗溟水。
(4)精制:将粗溪水进一步精制,得到高纯度的单质澳。
2.滨的用途
(1)制备药物:“红药水”中含有溟元素;浪化钾、溟化钠、溟化钺等可配成镇定剂。
(2)制造杀虫剂。
(3)制造感光剂:澳化银川•用作医疗X射线胶片上的感光剂,
三、从海水中提取镁
1.工艺流程
沉
海引入淀
池Mga-6HX)
水2喟
石
灰循环
乳+H>
相关反应的方程式
(1)分解贝壳制取氢氧化钙:
®CaCO3^^CaO+CO2t;@CaO+H2O=Ca(OH)2o
(2)沉淀镁离子:MgCI2+Ca(OH)2=CaC12+Mg(OH)2lo
(3)制备氯化镁:Mg(OH)2+2HCl=MgC12+2H2Oo
(4)制取金属镁:MgCb(熔融)建风Mg+Cbb
2.镁单质的化学性质
(1)原子结构
M2I282
镁的原子结构示意图为:勿,在化学反应中易失去2个电子,形成镁离子,具有强还原性。
(2)化学性质;
镁是活泼的金属,能在。2、N2、C02中燃烧。
①在氧气中燃烧:2Mg+O2=?^=2MgO,现象:产生耀眼的白光。
占燃
②在氮气中燃烧:3Mg+N2=====Mg3N2o
③在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO2='里=2MgO+C。
④与盐酸反应:Mg+2HCl===MgC12+H2to
3.镁合金、氧化镁
(1)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。
(2)镁合金的性质特点:密度小、硬度和强度大。
(3)镁合金的用途:制造火箭、导弹和飞机的部件。
(4)氧化镁:白色难溶于水的固体,熔点很高,常用作耐高温材料。
【易错提醒】
(1)海水提镁的过程中除去MXCL6H2O中的结晶水需要在HC1气流中,主要是为了得到纯净的氯化镁。
(2)镁的还原性很强,所以不能用金属置换法来制取,只能用电解熔融氯化镁的方式来制取。
四、从海带中提取碘
1.海带提碘的原理
(1)碘在海带中以化合态的形式存在。
(2)海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(1)的形式进入水中,可选择CL、比02等氧化剂把碘离子氧化成
碘单质,离子方程式分别可表示为:2「+C12=l2+2C广,2H+H2O2+2「=l2+2H2。。
2.从海带中提取碘的工业生产流程
3.实验探究一一加碘盐中碘元素的检验
(1)加碘盐中碘元素的存在形式:10。
(2)检验原理
在酸性条件下,103■与「反应的离子方程式:101+5「+6^{+==312+3比0,生成的单质碘用淀粉溶液
检验,现象是淀粉溶液变蓝。
(3)用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案:
①将食盐用水溶解,加入适量白醋;
②蘸取少量溶液,滴在KI-淀粉试纸上。
实验现象及结论:试纸变蓝,证明有碘元素存在C
4.碘元素的应用
碘是人体必需的微量元素,人体缺碘时患甲状腺肿大。
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