高考化学一轮复习 第三章 自然界中的元素 基础课时4 海水中的元素课件 鲁科版

基础课时基础课时4海水中的元素海水中的元素1.了解海水中的一些重要化学元素，了解海水综合开发利用的了解海水中的一些重要化学元素，了解海水综合开发利用的意义和方法。意义和方法。2.了解海水提取镁、溴的工艺流程及化学原理。了解海水提取镁、溴的工艺流程及化学原理。3.了解卤素化学性质及卤离子的检验。了解卤素化学性质及卤离子的检验。最新考纲最新考纲考点一镁及其重要化合物的性质及海水提镁考点一镁及其重要化合物的性质及海水提镁1.镁的性质镁的性质(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。(2)化学性质：化学性质：知识梳理知识梳理固考基固考基Mg2H=Mg2H22.海水提镁海水提镁提醒：提醒：由由MgCl26H2O到无水到无水MgCl2，必须在，必须在HCl气流中加热，气流中加热，以防以防MgCl2水解。水解。因镁在高温下能与因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电等气体发生反应，故工业电解解MgCl2得到的镁，应在得到的镁，应在H2氛围中冷却。氛围中冷却。Mg22OH=Mg(OH)2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O3.用途用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。4.镁的重要化合物镁的重要化合物1.(LK必修必修1P99“金属镁在金属镁在CO2中燃烧实验中燃烧实验”改编改编)Mg在在CO2中中燃烧的现象为燃烧的现象为_，用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目，用双线桥标出此反应电子转移的方向和数目_。剧烈燃烧，集气瓶中充满大量白烟，内壁有黑剧烈燃烧，集气瓶中充满大量白烟，内壁有黑色固体色固体2.(RJ必修必修1P623改编改编)在在MgCl2溶液中滴加少量溶液中滴加少量NaOH溶液，现溶液，现象为象为_，继续加入过量，继续加入过量NaOH溶液，现象为溶液，现象为_，涉及到的离子方程式为，涉及到的离子方程式为_。有白色沉淀生成有白色沉淀生成沉淀不溶解沉淀不溶解Mg22OH=Mg(OH)23.(溯源题溯源题)(广东理综广东理综)某同学通过系列实验探讨某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性及其化合物的性质，为达到目的判断下列操作正误：质，为达到目的判断下列操作正误：(1)将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼的活泼性性( )(2)将将NaOH溶液缓慢滴入溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的沉淀的生成生成( )(3)将将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀收集沉淀( )(4)将将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水无水MgCl2固体固体( )探源：探源：本考题源于教材本考题源于教材LK必修必修1 P98“交流交流研讨研讨”及其拓展，对及其拓展，对镁及其化合物的性质及基本实验操作进行考查。镁及其化合物的性质及基本实验操作进行考查。题组一镁及其化合物的性质及用途题组一镁及其化合物的性质及用途1.(原创原创)下列叙述正确的是下列叙述正确的是()题组精练题组精练提考能提考能A.镁制容器可盛装热的浓硫酸镁制容器可盛装热的浓硫酸B.镁的金属性比铝的金属性强镁的金属性比铝的金属性强C.氢氧化镁能溶于过量氨水氢氧化镁能溶于过量氨水D.镁在空气中燃烧生成的固体只有镁在空气中燃烧生成的固体只有MgO解析解析镁与热的浓硫酸发生反应；氢氧化镁不能溶于氨水；镁镁与热的浓硫酸发生反应；氢氧化镁不能溶于氨水；镁在空气中燃烧生成的固体有在空气中燃烧生成的固体有MgO、Mg3N2和和C。答案答案B解析解析据题意，据题意，“绿色化学绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不合算，除项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；外还用了三种试剂；D项不合算，用了两种较贵的试剂浓硫项不合算，用了两种较贵的试剂浓硫酸和酸和Ba(NO3)2。从环保角度考虑，。从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环两项分别产生了污染环境的氮氧化物和境的氮氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从。从技术角度看，技术角度看，D项中项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所溶液的加入量较难控制。综上所述，可知只有述，可知只有C项符合项符合“绿色化学绿色化学”的要求。的要求。答案答案C3.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；色逐渐褪去；将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A.镁粉只直接与溴水中的溴反应镁粉只直接与溴水中的溴反应B.镁粉只与溴水中的酸反应镁粉只与溴水中的酸反应C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D.镁粉在水的催化下与溴发生反应镁粉在水的催化下与溴发生反应解析解析据据知镁粉与冷水并不反应；据知镁粉与冷水并不反应；据知镁粉放入溴水中，知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但，但溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据知镁粉知镁粉与液溴并不反应；据与液溴并不反应；据知水应是镁粉与溴反应的催化剂。知水应是镁粉与溴反应的催化剂。答案答案D【微网构建】【微网构建】镁及其化合物的转化关系图镁及其化合物的转化关系图拓展：拓展：请同学们自行完成上述转化关系图中的所有化学反应方请同学们自行完成上述转化关系图中的所有化学反应方程式，是离子反应的写出离子方程式。程式，是离子反应的写出离子方程式。提示：提示：略略题组二海水中提镁题组二海水中提镁4.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B.步骤步骤电解电解MgCl2时阴极产生氯气时阴极产生氯气C.步骤步骤可将晶体置于可将晶体置于HCl气体氛围中脱水气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析解析电解电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生时阳极产生氯气，阴极产生Mg。答案答案B5.(简答规范练简答规范练)海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：示：(1)若在空气中加热若在空气中加热MgCl26H2O，生成的是，生成的是Mg(OH)Cl或或MgO，写出相应反应的化学方程式：写出相应反应的化学方程式：_。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流气流中加热中加热MgCl26H2O时，能得到无水时，能得到无水MgCl2，其原因是，其原因是_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：应怎样除去？写出实验步骤：_。(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。璃棒的目的。溶解时：溶解时：_；过滤时：过滤时：_；蒸发时：蒸发时：_。解析解析(1)根据根据Cl、H、O三种元素守恒可知，在空气中加热三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl26H2O，除生成，除生成Mg(OH)Cl或或MgO外，还有外，还有HCl和和H2O生生成。成。(2)为防止引入新杂质，可用为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或溶液或Mg(NO3)2溶液将溶液将Ca(OH)2转化为转化为Mg(OH)2，然后过滤、洗涤，然后过滤、洗涤Mg(OH)2。(3)溶解溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散，提高溶解速率；在固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散，提高溶解速率；在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体，防止外洒；蒸发结晶过程过滤时使用玻璃棒是为了引流液体，防止外洒；蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。考点二海水提溴、碘及卤素的性质递变考点二海水提溴、碘及卤素的性质递变知识梳理知识梳理固考基固考基1.海水提取溴海水提取溴 (1)流程流程 (2)发生反应的化学方程式发生反应的化学方程式a._；b._；c._。2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr23.海带中提取碘海带中提取碘(1)流程流程(2)发生反应的化学方程式：发生反应的化学方程式：_。 Cl22I=I22Cl3.卤素单质性质的递变性、相似性卤素单质性质的递变性、相似性(1)递变性递变性 加深加深升高升高增大增大减小减小减弱减弱增强增强(2)相似性相似性都能与大多数金属反应：都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能与都能与H2反应：反应：H2X2=2HX；都能与都能与H2O反应：反应：X2H2O HXHXO(F2例外例外)；都能与碱液反应：都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例例外外)。提醒：提醒：对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序强弱顺序(Cl2Br2I2)，在考试中常结合各种情境进行考查，对，在考试中常结合各种情境进行考查，对于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性(Br2易挥发，易挥发，I2易升华易升华)外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化碳溶液为液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化碳溶液为紫红色。紫红色。1.(LK必修必修1P1033改编改编)溴单质的氧化性介于氯单质和碘单质之溴单质的氧化性介于氯单质和碘单质之间，利用这一性质解决下面的问题。间，利用这一性质解决下面的问题。(1)含有下列哪种分子或离子的试剂加入到含有含有下列哪种分子或离子的试剂加入到含有Br的溶液中可的溶液中可将将Br氧化为氧化为Br2( )AI2 BI CCl2 DCl(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br、I的的混合液里，哪种离子先被氧化？为什么？混合液里，哪种离子先被氧化？为什么？_(3)淀粉遇碘单质会变蓝。把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，淀粉遇碘单质会变蓝。把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸。下列物质能使淀粉晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸。下列物质能使淀粉碘化钾试纸变蓝的是碘化钾试纸变蓝的是_。A氯水氯水 BNaCl溶液溶液 C碘水碘水 D氯气氯气CI先氧化。因为先氧化。因为I的还原性大于的还原性大于Br。AC2.(溯源题溯源题)(2015全国全国，12)海水开发利用的部分过程如图所海水开发利用的部分过程如图所示。判断下列说法是否正确。示。判断下列说法是否正确。(1)向苦卤中通入向苦卤中通入Cl2是为了提取溴是为了提取溴( )(2)粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯( )(3)工业生产中常选用工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂作为沉淀剂( )(4)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还将其还原吸收原吸收( )探源：探源：本考题源于教材本考题源于教材LK必修必修1 P99“溴与海水提溴溴与海水提溴”，对海，对海水资源的开发和利用以及氯、溴、碘的性质进行了考查。水资源的开发和利用以及氯、溴、碘的性质进行了考查。题组一含卤物质的提取题组一含卤物质的提取1.(2015临沂临沂二模二模)从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是置合理、操作规范的是()题组精练题组精练提考能提考能解析解析灼烧需在坩埚中进行，灼烧需在坩埚中进行，A错误；过滤要用玻璃棒引流，错误；过滤要用玻璃棒引流，B错误；分液要在分液漏斗中进行，下层液体从下口放出，错误；分液要在分液漏斗中进行，下层液体从下口放出，C正正确；蒸馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，确；蒸馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，D错误。错误。答案答案C2.(2015衡阳模拟衡阳模拟)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水主要化学资源的利用如下图所示。水产资源等，海水主要化学资源的利用如下图所示。下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮B.反应反应中结晶出的中结晶出的MgCl26H2O可在空气中受热分解制无水可在空气中受热分解制无水MgCl2解析解析海水中含有大量的氮、磷等元素能引起赤潮，海水中含有大量的氮、磷等元素能引起赤潮，A项正确；项正确；结晶出的结晶出的MgCl26H2O需要在需要在HCl气氛环境中制无水气氛环境中制无水MgCl2，否则，否则由于水解而最终得到氧化镁，由于水解而最终得到氧化镁，B项错误；反应项错误；反应为为Br2SO22H2O=H2SO42HBr，溴元素被还原，溴元素被还原，C项错误；粗盐提纯的项错误；粗盐提纯的顺序中要注意两点，一是顺序中要注意两点，一是Na2CO3溶液在溶液在BaCl2溶液后加入，二是溶液后加入，二是盐酸最后加入，盐酸最后加入，D项错误。项错误。答案答案A【易错警示】【易错警示】(1)注意在海水中镁、溴和碘都以化合态形式存在且含量较低，注意在海水中镁、溴和碘都以化合态形式存在且含量较低，需要先富集再提取，提取过程中要通过发生氧化还原反应获得需要先富集再提取，提取过程中要通过发生氧化还原反应获得它们的单质。它们的单质。(2)提取海水中提取海水中NaCl、镁、溴、碘的过程中要用到结晶、过滤、镁、溴、碘的过程中要用到结晶、过滤、萃取分液和分馏等实验操作，要注意这些操作的使用条件和操萃取分液和分馏等实验操作，要注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。作方法的规范性。题组二卤素单质的性质及卤素离子的检验题组二卤素单质的性质及卤素离子的检验3.(2015日照模拟日照模拟)下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘B.某溶液加入氯水后振荡，再加入某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显示紫色，振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有说明原溶液中一定含有IC.某溶液中滴加某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有原溶液中一定含有BrD.要除去要除去KBr溶液中混有的单质溶液中混有的单质Br2，可用酒精萃取除去，可用酒精萃取除去解析解析食盐加碘加入的是食盐加碘加入的是KIO3，KIO3不能使淀粉变蓝，不能使淀粉变蓝，A错错误。误。B中若原溶液中含有中若原溶液中含有I2，也会产生同样现象，也会产生同样现象，B错误。由于错误。由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的Br2，D错误。错误。C4.下列有关卤素的说法错误的是下列有关卤素的说法错误的是()A.从从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律的非金属性递增的规律B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4IO22H2O=2I24OHD.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度A【方法技巧】【方法技巧】卤素离子的检验方法卤素离子的检验方法1.AgNO3溶液溶液沉淀法：沉淀法：