高中化学《海水中的元素》课件 鲁科版必修1.ppt

第4节海水中的元素 一 海水中的元素1 常量及微量元素 Cl Na Mg S Ca K C Sr Br B F 锂 铀 碘 铀 锂 KIO3 2 氯碱工业 1 原料 2 原理 电解饱和食盐水 化学方程式为 二 镁和海水提镁1 镁 1 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 粗盐 2NaCl 2H2O2NaOH Cl2 H2 2 化学性质 与非金属反应与O2反应 产生强烈白光 与Cl2反应 与CO2反应 与H2O反应 与酸 H 反应 3 用途 生产合金 冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 2Mg O22MgO Mg Cl2MgCl2 2Mg CO22MgO C Mg 2H2OMg OH 2 H2 Mg 2H Mg2 H2 2 海水提镁的反应原理 Mg2 2OH Mg OH 2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O MgCl2 熔融 Mg Cl2 考点1海水资源的开发利用 1 海水提镁 1 生产流程 2 基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 沉淀 Mg2 2OH Mg OH 2 酸化 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 蒸发结晶 析出MgCl2 6H2O 脱水 在氯化氢环境中使MgCl2 6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁 三 溴 碘和海水提溴1 溴 碘单质物理性质比较 液体 固体 可溶 可溶 易溶 易溶 挥发 升华 蓝 细口瓶 广口瓶 2 海水提溴 1 反应原理 2 原料 浓缩海水或制盐卤水 3 提取流程 Cl2 2Br 2Cl Br2 2 海水提溴 1 生产流程 2 主要反应 2Br Cl2 2Cl Br2SO2 Br2 2H2O 4H 2Br 高考警示 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 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 2 提取海水中NaCl 镁 溴 碘的过程中要用到结晶 过滤 萃取和分液等实验操作 要注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性 3 海水中铀和重水的提取 潮汐能 波浪能的开发对于新能源的开发具有重要意义 思考辨析 1 碘属于海水中的常量元素 分析 由于碘在海水中的含量小于1mg L 1 故碘属于海水中的微量元素 2 蒸发海水制成饱和食盐水 将其电解可制得金属钠 分析 电解食盐水得到的是NaOH H2和Cl2 得不到Na 电解熔融氯化钠才能得到钠 3 海水提溴的过程中不发生氧化还原反应 分析 海水中的溴以Br 的形式存在 利用氯气将其氧化才能得到Br2 4 电解MgCl2水溶液可得到金属镁 分析 电解熔融MgCl2可制得金属镁 但电解MgCl2水溶液得不到金属Mg 5 用CCl4萃取碘水中的碘 先振荡 后静置 液体分层 下层呈无色 分析 由于CCl4密度比水密度大 萃取后CCl4层在下层 故应是上层呈无色 6 将NaCl与I2的混合物加热可将二者分离 分析 I2易升华 加热会变成碘蒸气 冷凝变为碘固体 典例1 2013 青岛模拟 海水资源的利用将走综合开发的道路 一次提取海水 同时提取多种物质 如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图 试回答下列问题 1 粗盐中含有Ca2 Mg2 等杂质 精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液 过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液 过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性 请写出下列操作中发生反应的离子方程式 粗盐中加入过量的Na2CO3溶液 滤液中加入盐酸至溶液呈中性 2 对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式是 3 提纯粗盐后的母液中含有K Mg2 Na 等阳离子 对母液进行一系列的加工可以制得金属镁 从充分利用当地海洋化学资源 提高生产与经济效益的角度考虑 制取石灰乳的原料是 从离子反应的角度思考 在母液中加入石灰乳的目的是 电解氯化镁的化学方程式是 在生产中 常涉及反应MgCl2 6H2O MgCl2 6H2O 该反应需要在HCl气氛中才能顺利完成 其理由是 4 提取Mg OH 2后在剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂 又可制取重要的化工原料溴单质 生成溴单质的化学反应的离子方程式是 生产中将溴单质从混合物中分离出来的方法是 这种方法的成功应用是基于溴单质具有性 以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找提供货源的设想 其中合理的是 A 从外地购买B 从本厂生产烧碱处循环C 从本厂生产镁单质处循环D 在当地新建生产工厂 从多种经营综合开发 打造大而强的现代化企业及本厂生产所需要的原料等方面来看 你认为该厂还可以再增加的生产项目是 解题指南 解答本题注意以下两点 1 精制食盐水的过程中各种试剂的作用 2 氯碱工业 海水提镁 海水提溴的生产流程 明确各步的化学反应原理 解析 1 过量的BaCl2溶液 过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液的作用分别是除 除Mg2 除Ca2 和过量的Ba2 过滤后在滤液中加入适量盐酸的作用是除去过量的OH 和 故粗盐中加入过量的Na2CO3溶液发生的反应为 在滤液中加入盐酸至溶液呈中性发生的反应为2H CO2 H2O OH H H2O 2 电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 3 从充分利用当地海洋化学资源 提高生产与经济效益的角度考虑 制取石灰乳的原料是贝壳 加石灰乳的作用是富集Mg2 制取Mg OH 2 电解熔融氯化镁的化学方程式是MgCl2 熔融 Mg Cl2 MgCl2在加热时水解程度较大 通入HCl可抑制Mg2 水解 4 生成溴单质的离子方程式是2Br Cl2 Br2 2Cl 利用溴易挥发的性质 通入热空气或水蒸气将溴蒸气吹出 电解NaCl溶液 电解熔融的MgCl2均可制得Cl2 利用氯气的性质可增加生产项目 生产盐酸 制漂白粉 或漂粉精 消毒液等 答案 1 Ca2 CaCO3 Ba2 BaCO3 2H CO2 H2O OH H H2O 2 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 3 贝壳 制取氢氧化镁 MgCl2 熔融 Mg Cl2 抑制MgCl2 Mg2 水解 4 2Br Cl2 Br2 2Cl 通入热空气或水蒸气将溴蒸气吹出挥发 B C 生产盐酸 制漂白粉或消毒液等 回答一项即可 变式训练 2013 厦门模拟 海洋约占地球表面积的71 对其进行开发利用的部分流程如下图所示 下列说法不正确的是 A 可用BaCl2溶液除去粗盐中的B 从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br Cl2 2Cl Br2C 试剂1可以选用石灰乳D 工业上 电解熔融Mg OH 2冶炼金属镁 解析 选D 除去可选用BaCl2形成沉淀 过滤即可 A正确 B选项利用氧化还原反应原理来提取溴 正确 使Mg2 转化成Mg OH 2 加入试剂提供一定量的OH 即可 石灰乳符合条件 C正确 工业上采用电解熔融MgCl2的方法得到金属镁 考点2卤素离子 Cl Br I 的检验方法 1 AgNO3溶液和稀硝酸 沉淀法 2 置换 萃取法 有关反应的方程式为 2Br Cl2 Br2 2Cl 2I Cl2 I2 2Cl 高考警示 1 在检验卤素离子的实验时 若先用酸酸化 后加AgNO3溶液 只能用稀硝酸酸化 不能用盐酸或硫酸 2 若溶液中含有Br 和I 时 加入氯水 Br 和I 都能被氧化 无法证明Br 的存在 3 检验I 时 加入氯水或溴水后 可用淀粉溶液检验生成的I2 典例2 2014 宁德模拟 用下图所示方法 检验某固体中是否含有Cl 关于溶液 和溶液 下列说法正确的是 A 是BaCl2溶液 是稀盐酸B 是AgNO3溶液 是HNO3溶液C 是稀硝酸 是AgNO3溶液D 是稀硫酸 是AgNO3溶液 解题指南 解答本题注意以下两点 1 离子检验过程中不能加入被检验的离子 2 注意一些杂质离子的干扰 解析 选C 检验Cl 所用的试剂是AgNO3溶液和稀硝酸 若先加入AgNO3溶液 则第一个试管中将产生白色沉淀 再向沉淀中加稀硝酸看沉淀是否溶解 与图中的操作不相符 若先加入稀硝酸溶液 则可以排除第一个试管中等离子的干扰 Cl 仍然存在于溶液中 然后取上层清液加AgNO3溶液看有无白色沉淀生成 与图中的操作相符 变式训练 2013 广州模拟 甲 乙 丙三种溶液中各含一种X X 为Cl Br I 向甲中加入淀粉溶液和氯水 则溶液变为橙色 再加入丙溶液 颜色无明显变化 则甲 乙 丙依次含有 A Br Cl I B Br I Cl C I Br Cl D Cl I Br 解析 选B 溴水为橙色 单质碘可使淀粉变蓝色 单质的氧化性 Cl2 Br2 I2 结合题目信息 甲溶液为橙色 说明甲溶液内含Br 再加入丙溶液不变色 说明丙溶液里无I 或Br 只能有Cl 则乙溶液里一定含I