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第4节 海水中的元素互动课堂疏导引导 一、氯化钠1氯化钠的存在及提取海水中的盐类物质中氯化钠占80,利用氯化钠的溶解度随温度的变化不明显,通过海水晒盐的方法制取氯化钠。2.氯化钠用途(1)氯化钠不仅是常用的调味品,而且是人体必需的物质,它对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。食盐中加入一定量的碘酸钾,以确保人体对碘的摄入。(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气。其原理为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2二、镁1.物理性质银白色的轻金属,密度较小,熔点较低。2.化学性质是活泼的金属。2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2Mg+2H2O=Mg(OH)2+H22Mg+CO22MgO+C3.海水提镁原理MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2Mg+Cl2问题探究请探究为什么海水提镁的化学工业流程不仅考虑了化学反应,还考虑了经济效益、环境保护等问题?从经济效益方面分析:就地取材利用海滩上的贝壳,原料丰富、廉价、成本低;节约原料循环利用氯元素,降低了生产成本;所用原料之一盐酸,生产成本低;镁的利用率高,提高了镁的产率。从环境保护方面分析:循环利用氯元素可杜绝污染。三、溴和碘1.物理性质(1)溴的物理性质:常温下为深红棕色液体,易挥发。在水中溶解较少,溴水呈橙色。易溶于有机溶剂,溴溶于四氯化碳中呈橙红色。(2)碘的物理性质:紫黑色固体,受热易升华。碘难溶于水,碘水呈黄色,碘易溶于有机溶剂,碘的四氯化碳溶液呈紫红色。记忆要诀 Cl2、Br2、I2的颜色氯气黄绿色,溴液深红棕,碘是紫黑固,态渐变、色渐深。要点剖析 X2的萃取Br2是非金属单质中唯一的液体(通常状况下)。X2(Cl2、Br2、I2)在水中的溶解度较小,在有机溶剂如:CCl4、苯中的溶解度较大,且水与苯、CCl4等互不相溶,所以可以用CCl4将Br2或I2从它们的水溶液中提取出来,称为萃取。2.化学性质(1)溴的化学性质:氧化性较强但比氯气弱。与金属反应:Br2+Mg=MgBr2与H2反应: Br2+H2=2HBr(2)碘的化学性质:氧化性较弱。遇淀粉溶液呈蓝色。四、卤素单质氧化性比较Cl2Br2I2卤素单质间的置换:Cl2可置换Br2和I2;Br2可置换I2。Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Br2+2 I-=2Br-+I2还原性:I-Br-Cl-疑难突破如何从结构决定性质的角度出发来认识氯气的化学性质?可以从氯原子的结构特征去认识氯气的化学性质。氯原子最外层7个电子,很容易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。所以氯气的化学性质很活泼,易和一些金属、非金属反应,而将它们氧化。若金属有可变价态,一般氧化至高价态,如:2Fe+3Cl2=2FeCl3。同时氯气还可溶于水,与水发生化学反应。氯气还可以和碱反应生成氯化物和次氯酸盐。知识拓展置换反应的类型、规律及条件(1)热还原反应规律:金属氧化物+单质(还原剂)金属+氧化物。条件:金属氧化物指金属活动性顺序表中AlCu之间的氧化物;常用的单质还原剂有H2、C、Al等;反应一般需要加热或高温。如:CuO+H2Cu+H2O(2)金属与酸的反应规律:金属+酸盐+H2条件:金属指金属活动性顺序表中H前面的金属;酸指非氧化性酸(如稀H2SO4、盐酸等,浓H2SO4、硝酸具强氧化性,不发生置换反应);生成的盐须是可溶的,否则反应不能进行到底,如:Pb+H2SO4=PbSO4+H2就不能反应完全。(3)金属与盐的反应规律:金属+盐新盐+新金属条件:金属要比组成盐的金属活动性强;参加反应的盐要是可溶的;K、Na、Ca等活泼金属与盐溶液不直接发生置换反应,而是先与H2O发生置换。如Na放在CuSO4溶液中的反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4;当溶液中含有多种金属阳离子时,金属优先与氧化性较强的(即排在金属活动性顺序表中较后面的)金属离子反应。如把Fe片放在AgNO3和CuSO4混合液中,其反应:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag(先)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(后)。五、卤化银氯化银:白色难溶于酸溴化银:浅黄色难溶于酸,见光易分解碘化银:黄色难溶于酸,见光易分解案例1在盛少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液,再加少量汽油,振荡静止后()A溶液为紫色B上层呈橙红色C下层呈紫红色D溶液为橙色【剖析】 氯水中的氯气置换出溴化钾溶液中的单质溴,单质溴在汽油中的溶解度远大于水中,汽油比水轻且与水不互溶,加少量汽油后溶液分层,上层是溴的汽油溶液,呈橙红色,下层是水,几乎无色。【答案】 B【借题发挥】 从水溶液中分离提取卤素单质的方法(萃取分液法)(1)萃取剂的选择:不能与水互溶;卤素单质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度,并且与萃取剂不反应。(2)在分液漏斗中分离:上层液体从分液漏斗的上口倒出,下层液体从分液漏斗的下口流出。活学巧用1.电解NaCl溶液和电解熔融状态的NaCl,都能得到的物质是()A.NaB.Cl2C.NaOHD.H2【思路解析】 电解NaCl(aq)和电解熔融状态的NaCl的反应方程式为2NaCl(熔)2Na+Cl2,2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,由此可以看出得到的物质。【答案】 B2.将相同质量的镁条分别在(1)O2(2)空气(3)CO2中充分燃烧,所得产物的质量由大到小顺序排列正确的是 ()A(1)(2)(3)B(3)(2)(1)C(2)(1)(3)D(3)(1)(2)【思路解析】 镁和CO2反应产物中有MgO和C。【答案】 D3.下列有关镁的叙述正确的是()A镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭B镁不能与水反应放出H2C镁制容器可用来装浓HNO3D镁在空气中燃烧产物并不全是MgO【思路解析】 Mg可与CO2反应,A不正确;Mg可与热水反应放出H2,B错误;Mg在空气中燃烧还可生成Mg3N2,D正确。【答案】 D4.点燃的镁条伸入充满下列气体的集气瓶中,火焰立即熄灭的是()A.N2+O2(11)B.CO2+CO(21) C.CO2+H2(11)D.H2+Ar(21)【思路解析】 Mg具有还原性,O2、N2、CO2、CO都能将其氧化,A、B、C不可选。由于H2和Ar不能将Mg氧化,所以D可选。【答案】 D5.下列试剂不能把NaCl和KI两种溶液鉴别开的是()A氯气B硝酸银溶液 C溴水D淀粉溶液【思路解析】 氯气、溴水能置换出KI溶液中的碘单质。【答案】 D6.下列物质与其用途相符合的是()Cl2作消毒剂AgBr制胶卷,感光纸AgI人工降雨碘预防甲状腺肿大淀粉检验I2的存在NaClO漂白纺织物ABCD全部【思路解析】 AgBr和AgI见光易分解,分别用于制胶卷和人工降雨。【答案】 D7.能使溴水变为无色溶液的是()ACCl4BKOH溶液CKCl溶液DKI溶液【思路解析】 单质溴能和KOH溶液反应,生成无色的物质。【答案】 B8.分离出碘水中的碘,有效的方法是()A.萃取B.升华C.结晶D.蒸发【思路解析】 加有机溶剂萃取。【答案】 A9.下列试剂保存时,不用棕色试剂瓶的是()A.氯水B.溴化银C.碘化银D.氟化钠【思路解析】 见光受热易分解的物质要放在棕色瓶中。【答案】 D10.要除去溴中少量的Cl2,可向溴中加入()A适量KBrB.通入溴蒸气C适量KID.适量AgNO3溶液【思路解析】 利用置换反应原理。【答案】 A11.国家卫生组织宣布,到2000年要消除碘缺乏病,为此,食盐必须是国家统一标准的加碘盐 ,你认为加碘是指在盐(NaCl)中加()A.碘单质B.碘化钠C.碘酸钾D.次碘酸钾【思路解析】 食盐中加碘酸钾补碘。【答案】 C12.有 A、B、C三种气体,它们是Cl2、HCl、HBr。A、B、C不知分别是哪种,已知A与B混合不反应,则下面判断正确的是()AA可能是Cl2BA、B能确定CC可能是HClDC可能是Cl2,也可能是HBr【思路解析】 分析三种物质则知,两两反应只可能发生:Cl2+2HBrBr2+2HCl,A与B混合不反应,说明A与B可能是(1)Cl2和HCl,此时C是HBr,(2)HBr和HCl,此时C是Cl2,故C一定不是HCl。【答案】 AD13.不能使碘化钾淀粉试纸变蓝的物质是()A.碘水B.溴水C.浓盐酸D.稀硝酸【思路解析】 A中碘化钾淀粉试纸中试剂的成分为KI及淀粉,当遇到碘水时,碘水中的单质碘遇试纸中的淀粉变蓝。B中溴水遇到试纸时与试纸中的KI成分反应,Br2+2KI2KBr+I2,析出的碘与淀粉相遇显示出特有的蓝色。C中浓盐酸是非氧化性酸,与KI和淀粉均不发生反应,所以不能使碘化钾淀粉试纸变蓝。硝酸是氧化性的酸,可将KI中的I上标-氧化成碘单质,碘遇淀粉变蓝。【答案】 C14.在含有NaBr和KI的溶液里通入足量的氯气,然后将溶液蒸干,并灼烧,最后留下的固体物质是()A.KCl和I2B.NaCl和Br2C.NaCl、KCl和I2D.NaCl和KCl【思路解析】 由于氯气的氧化性比溴、碘都强,当上述溶液通入足量氯气后,与KI全部反应生成KCl和I2,NaBr与Cl2反应后生成NaCl和Br2。将反应后的溶液蒸干并灼烧时,溴易挥发而逸出,碘升华变为碘蒸气,最后留下的固体物质是NaCl和KCl。【答案】 D
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