高考化学一轮总复习配套课件：第四章 课时3　富集在海水中的元素

高考化学一轮总复习配套课件：第四章 课时3　富集在海水中的元素

课时3　富集在海水中的元素 最新考纲 1．掌握镁及其重要化合物的主要性质，了解其应用。 2．掌握卤族元素单质和化合物的主要性质，了解其应用。 3．了解镁、溴、碘的提取原理和方法。 考点一　镁及其重要化合物的主要性质及应用　 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。 (2)化学性质： 2．海水提镁 3 ．用途 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 探究思考 1．工业电解熔融MgCl2得到的镁如何冷却？并说明 原因。 答案　因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发 生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围 中冷却。 【示例1】 (2011·上海，22)物质的量为0.10 mol的镁条在只含有CO2和 O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质 的质量不可能为 (　　)。 A．3.2 g B．4.0 g C．4.2 g D．4.6 g 思维启迪 利用极限法解题。 1．(2013·郑州一检)下列物质中属于镁条在空气中燃烧产物的是 (　　)。 ①MgCO3　②Mg(OH)2　③MgO　④C　⑤Mg3N2　 ⑥CO　⑦H2 A．①②③ B．⑤⑥⑦ C．③④⑤ D．②③⑦ 解析　镁条在空气中燃烧，和空气中的氧气、氮气、二氧化碳反 应，生成物为MgO、Mg3N2、C，选C。 答案　C 2．(2014·东莞质检)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：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉 放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐 渐退去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④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退去。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 B．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 D．镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析　据①知镁粉与冷水并不反应；据②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H2，但溴水很快褪色，说明 镁粉也能与溴直接发生反应；据③知镁粉与液溴并不反应；据④知水应是 镁粉与溴反应的催化剂。 答案　D 3．[2011·海南，14(1)(2)]镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下 列问题： (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的________，还生成少 量的______________(填化学式)。 (2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价是 ________，该化合物水解的化学方程式为_________ _________________________________________________________ ________________。 (3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳 定状态)。 镁及其化合物的转化关系图 1．卤素单质性质的递变性、相似性 (1)递变性 考点二　卤素的性质及X－的检验 2．海水提取溴 (1)流程 3．海带中提取碘 (1)流程 4．卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 3．下列事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2的是________。 ①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中 无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝 ②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反 应，而H2和I2反应更困难 ③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成的化合物中铁的化合价 ④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差 ⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小 答案　①②④ 【示例2】 (2012·新课标全国，7)下列叙述中正确的 是 (　　)。 A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水 封 B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液 中存在I－ D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的 白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋ 【示例3】 (2010·北京理综，27)为验证卤素单质氧化性的相对强弱， 某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是____________________ __________________________________________________。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________ __________________________________________________。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是___________________ __________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是______ _________________________________________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是_____________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ________________，得电子能力逐渐减弱。 思维启迪 实验目的——验证卤素单质的氧化性的相对强弱 　 ⇓ 实验原理——卤素单质间的置换反应 　 ⇓ 实验现象——发生置换反应时的颜色变化 　 ⇓ 实验结论——氧化性：Cl2>Br2>I2 1．卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确 的是 (　　)。 A．加碘食盐中加入的是碘酸钾 B．常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯 C．可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水 D．变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银 解析　“84”消毒液的主要成分是NaClO。 答案　B 2．将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸 干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通 入Cl2的体积关系如图所示。则原混合液中NaI的物质的量为 (　　)。 A．0.5 mol B．0.4 mol C．0.3 mol D．0.25 mol 3．(2013·东莞调研测试)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溴的过程如下： (1)请列举海水淡化的两种方法：________________、________________。 (2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、 ________或H2、________。 (3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为 ____________________________________________。 (4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式 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 _________________________________________。 (5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关 资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产 过程后，绘制了如下装置简图： 请你参与分析讨论： ①图中仪器B的名称：________________。 ②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为 _____________________________________________。 ③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： ___________________________________。 ④C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向 其 中 加 入 N a B r 溶 液 ， 充 分 反 应 后 ， 再 进 行 的 分 离 操 作 是 _______________________________________。 F2、Br2、I2的特殊性 素养13　萃取实验操作要领 [问 题 探 究] 萃取操作要点分析 操作步骤 操作要点 简要说明 准备 选择较萃取剂和 被萃取溶液总体 积大一倍以上的 分液漏斗。检查 分液漏斗的瓶塞 和活塞是否漏水 检查分液漏斗是否漏水的方法： 通常先加入一定量的水，关闭活 塞，看是否漏水，若不漏水，再 把活塞旋转180°，若还不漏水则 说明活塞不漏水，检查分液漏斗 瓶塞是否漏水的方法与此类似 加料 将被萃取溶液和萃取剂 分别由分液漏斗的上口 倒入，盖好瓶塞 萃取剂的选择原则：(1)溶 质在萃取剂中的溶解度远 大于在原溶剂中的溶解度 且与萃取剂不反应。(2)萃 取剂和原溶剂互不相溶、 不反应。 振荡 振荡分液漏斗，使两种 液体充分混合 振荡操作一般是把分液漏 斗倾斜，使漏斗的上口略 朝下 放气 振荡后。让分液漏斗 仍保持倾斜状态，旋 开活塞 放出蒸气或产生的气体，使内外 压力平衡 重复 振荡 再振荡和放气 多次振荡和放气的目的是使溶质 充分溶解在萃取剂中 静置 将分液漏斗放在铁架 台的铁圈中，静置 静置的目的是使不稳定的乳浊液 分层。一般情况须静置10 min左 右，较难分层者须更长时间静置 分液 液体分成清晰的两层后，就可进 行分液。分液时，下层液体应从 下口放出，上层液体应从上口倒 出 如果上层液体也从下口 放出，则漏斗旋塞下面 颈部所附着的残液就会 混入上层液体中 合并 萃取 液　 分离出的被萃取溶液再按上述方 法进行萃取，一般为3～5次。将 所有萃取液合并，加入适量的干 燥剂进行干燥 多次萃取的目的是为了 充分提取被萃取的物质 蒸馏 将干燥了的萃取液加到蒸馏瓶中， 进行蒸馏分离萃取剂和溶质 注意冷凝管中冷却水的 流向 [当 场 指 导] 【典例】 用化学方法测定微量碘化物时，必须利用 “化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测 定。下面是“化学放大”反应的实验步骤： ①向含微量I－并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水， 将I－完全氧化成IO，煮沸去掉过量的Br2；②向由① 制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应 进行完全；③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4， 振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用 分液漏斗分液去掉水层；④向③得到的CCl4层加入肼 (即联氨H2N—NH2)的水溶液，振荡，使I2完全以I－形 式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。 经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答 下列问题： (1)写出步骤②的离子方程式：_________________________ _______________________________________________。 ( 2 ) 将 右 图 所 示 的 分 流 漏 斗 中 的 下 层 液 体 放 出 的 操 作 步 骤 为 ： ①_________________________ ____________________。 ②旋开活塞，使下层液体流出到 一个小烧杯里，当下层液体全部 流出活塞的细孔时，________。 ③从漏斗上口倒出上层液体。 ④旋开活塞，将留在颈部的下层液体放到盛接下层液体的烧杯里。 (3)若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I－ 的量是原溶液里I－的量的________倍。经过n次“化学放大”的溶液里，I －的量是原溶液里的量的________倍。 【应用】 在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用 下图所示的工艺流程生产单质碘： (1)步骤③加Fe粉的目的是______________________________ ________________________________________________________________ _______________________。 (2)写出步骤④中反应的离子方程式_____________________ ________________________________________________________________ _________________________________。 (3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是____________ __________________________________________________。 (4)操作⑤的名称是________________，选用的试剂是________________。 1．振荡时用力要大，同时要绝对防止液体泄漏。 2．切记放气时分液漏斗的上口要倾斜朝下，而下口处不要有液体。 3．振荡后要进行充分的静置，直到液体分成清晰的两层后方可进行分液。 4．分液时为了使液体顺利地流下要打开分液漏斗的上口瓶塞，或旋转瓶 塞使瓶塞上的凹槽(或小孔)对准颈部的小孔。 萃取操作的注意事项