(共17张PPT)
第4节 海水中的元素
第2课时 溴与海水提溴
溴是海水中重要的非金属元素。
地球上99%的溴元素以溴离子的形
式存在于海水中所以人们也把溴称
为“海洋元素”。
溴和氯、碘等元素在原子结构和性
质方面具有一定的相似性,化学上
常把它们放在
一起研究。
它们都属于卤族元素(简称卤素)
1、溴单质和碘单质的物理性质
观察溴单质和碘单质的状态、颜色;
观察它们在水、酒精和四氯化碳溶
剂中的溶解情况和所形成溶液的颜
色,把观察结果填入下表
物理性质 Br2 I2
颜 色
状 态
溶解性和溶液颜色 水 中
酒精中
四氯化碳中
特 性
深红棕色
液态
微溶 橙色
易溶 橙红色
易溶 橙红色
紫黑色
固态
微溶 棕色
易溶 棕褐色
易溶
紫 红 色
易升华
易挥发
1、溴单质和碘单质的物理性质
萃取:用一种溶剂把溶质从它与另一
溶剂所组成的溶液中提取出来
的方法。
条件
(1)两溶剂互不相溶
(2)溶质在两种溶剂中溶解度
相差较大
1、保存溴单质和碘单质时应注意什么问题?
2、 NaCl固体中混入碘单质如何分离?
思考:
保存溴:加入少量水,以减少溴的挥发
保存碘:密封,避光低温
利用碘升华可分离、提纯碘单质
氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较
试剂:氯水、溴水、碘水、NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
CCl4
活动探究
2Fe2++Cl2=2Fe3+ + 2Cl-
Cl2与Fe3+都有强氧化性,其氧化性强弱是?
Cl2>Fe3+
方法引导
NaBr溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
实验设计:
NaCl溶液
溴水
NaCl溶液
碘水
KI溶液
溴水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
NaBr溶液
碘水
三者的氧化性:
Cl2>Br2>I2
学以致用:
溴单质的氧化性介于氯和碘之间,
因此在海水提溴的化工生产中可
以选用 做氧化剂.
氯气
阅读教材P101
概括海水提溴的一般步骤:
浓缩
氧化
提取
海水提溴
工艺流程
海水
NaCl
苦卤
溴水
Br2
Cl2
晒盐
热空气或
水蒸汽
反应的原理
2Br- + Cl2 = Br2 + 2Cl-
3、
浓缩
氧化
提取
4.溴的用途:
工业:制造燃料的抗爆剂
AgBr可做胶卷的感光材料
农业:含溴杀虫剂
医药:NaBr,KBr用做镇静剂
小结:
1、溴、碘的物理性质:
2、氯、溴、碘氧化性强弱比较
3、海水提溴
4、溴的用途
作业:
课本P103 3、5
练习
下列三种溶液:氯化铝溶液,溴化镁溶液
碘化钾溶液
(1)能跟氯水混合而共存的是
(2)能跟溴水混合而共存的是
(3)能跟碘水混合而共存的是
氯化铝溶液
溴化镁溶液
氯化铝溶液
氯化铝溶液
溴化镁溶液
碘化钾溶液(共32张PPT)
D
答案 C
C
答案 8 g
D
C
D
A
答案 B
答案 B
答案 C
答案 A
海水中的常量元
氯化钠在生产、生活中
素:氯、钠、镁、溴
的应用;海水提镁及镁
海水中化学钾等
的性质用途;溴、氯和海水中化学资
元素的存在
碘单质之间氧化性的源的综合利用
海水中的微量元
比较;海水提溴和含溴
素:锂、碘、铀等
化合物的应用
意图
银白色固体,熔点低,硬度小,有良好的导
性常温下表面生成氧化物,加热
CO2、N2反应,能与沸
Cl、C
等发生置换反
及其化合物
氧化镁[Mg(OH)2]:难溶于水的中强碱,能
使酚酞试液变浅红色,与酸反应
热稳定性差
光卤石(KC
6
镁盐
氨水反应生成
g
用电解熔融MgCl2的方法冶炼
石灰乳
HC
D.海水
Mg(oh)
MgCl2溶液
电解
AgCl2晶体→一MgCl2(熔融)一Mg
饪调味
盐(或蒸发水分
酸
浓缩
固体/分颜
解
不
因为提取镁的母液
有过量
与
H)2反应而被
的用
济投入
素片(西地碘片)使用说明书
品名和组成
名:西地碘片
成:华素片
英文名:Cydi
华素片(西地碘
要活性成分是分子碘
将碘利用分子分散技术制成分子
地碘,并含适量薄荷脑等
贮藏】遮光、密闭、阴凉处保存
有效期】二年(共28张PPT)
第四节
海水中的元素
宇航员遥看地球的照片
联想 质疑
尝过海水的人都知道,海水又苦又咸,不能直接饮用。看来,海水中除了含有氢、氧元素外还含有其他元素。那么海水中还含有哪些元素呢?
它们在海水中是以什么形式存在的?它们在海水中的含量如何?
海水中共含有80多种元素,这些元素大部分以盐的形式存在,它们在海水中的含量差异很大。人们常把海水中的元素分为常量元素和微量元素。
1.常量元素(>1mg/L):占99.9%
Na、Cl 、 Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F
2.微量元素(<1mg/L):
Li、I 、U
氯碱工业
锂是热核反应的重要材料也是制造锂电池和特种合金的原料; 碘用于制药,具有极其重要的生理作用; 海水中的铀可用作热核燃料,具有极大的应用价值。
人类通过海水晒盐从海水中提取食盐,食盐不仅是常用的调味品,也是人体必须的物质. 在工业上,以食盐为原料可以制得哪些化工产品?这些产品各有什么用途?
海水中部分元素浓度图
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
(1)海水提镁的工业流程?
(2)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么,贝壳在生产流程中起什么作用?其主要成分发生了怎样的化学变化?
(3)从海水中的Mg2+到金属镁,经历了哪些化学变化? (4)试着说一下,在上述方法提镁的过程中,采取了哪
些措施来提高经济效益?
1.海水提镁
贝壳(CaCO3)
煅烧
生石灰
水
石灰乳
海水
Mg(OH)2
Mg
盐酸
电解
MgCl2
结晶 过滤 干燥
(1)海水提镁的工业流程?
(2)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么,贝壳在生产流程中起什么作用?其主要成分发生了怎样的化学变化?(3)从海水中的Mg2+到金属镁,经历了哪些化学变化?
(4)试着说一下,在上述方法提镁的过程中,采取了哪些措施来提高经济效益?
1.海水提镁
a.就地取材-利用海滩上的贝壳
b.节约原料-循环利用氯元素
2.金属镁—国防金属
(1)镁的物理性质:
银白色的金属,密度小,硬度小,熔点低。可与其他金属构成合金。镁铝合金的强度高,机械性能好。有“国防金属”的美誉。
(2)镁的化学性质
预测: 1、镁与酸反应
2、镁与盐溶液反应
3、镁与非金属反应(O2)
镁在CO2中燃烧的实验步骤:
①取一段镁条,观察镁条的颜色,用砂纸打磨,观察镁的颜色。
②点燃酒精灯,用坩埚钳夹住镁条,点燃后,伸入盛有CO2的集气瓶中。
③观察实验现象。
①燃着的镁条在CO2中继续燃烧,产生耀眼的白光
②产生大量白烟
③瓶壁有黑色固体附着
思考:
1、由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火?如何灭火?
2.镁在空气中燃烧后的产物有哪些?
点燃
2Mg+O2===2MgO
点燃
3Mg+N2===Mg3N2
点燃
2Mg+CO2===2MgO+C
不能,应该用沙子灭火
1.认识海洋是化学元素的宝库
2.海水提镁的工业流程
3.镁的性质
(1)镁的物理性质
(2)镁的化学性质
点燃
2Mg+O2===2MgO
点燃
2Mg+CO2===2MgO+C
Mg+2H +=Mg 2+ +H2↑
Mg+Cu 2+=Cu + Mg 2+
1.下列元素属于海水中的微量元素的是( )
A、H B、Mg C、Na D、Li
2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某气体中冷却,下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
D
C
4.用于飞机制造业的重要材料是( )
A.不锈钢 B.Cu—Sn合金
C.Mg—Al合金 D.Al—Si合金
D
C
3.下列化学反应,在从海中提取金属镁的过程中,不会涉及的是( )
A、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓
B、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
C、MgCl2 ══ Mg+Cl2↑
D、Mg(OH)2 ═ MgO+H2O
通电
高温
海水中有几种化学元素它们在原子结构和元素性质方面具有一定的相似性,我们把这一组元素叫做卤族元素,它们有氯(Cl)、溴( Br)、碘(I)。
实验1、观察溴单质和碘单质的颜色、状态;取少量的溴单质和碘单质,分别观察他们在水、酒精和四氯化碳溶剂中的溶解情况和所形成溶液的颜色,把观察的结果添入下表中
溴单质和碘单质的物理性质
观察、思考
物理性质
溴单质
碘单质
颜色
状态
水中
酒精中
四氯化碳
溶解
性和
溶液
的颜
色
易溶,橙红色
易溶,紫红色
微溶, 褐色
固体(易升华)
紫黑色
深红棕色
液体(易挥发)
溶于水, 橙黄色 (溶解度较小)
认识溴、碘
易溶,橙红色
易溶,深褐色
1、在保存溴单质和碘单质是应分别注意那些问 题?
答:都应该保存在棕色的玻璃瓶中,放在阴暗处,并且溴的瓶子里上有一层水。
(这样处理的原理是溴水在水中的溶解度较小,且溴水的密度小于液溴,这样在液溴上部形成一层饱和的溴水,大大减少了液溴的挥发)
2、碘容易升华的性质有什么重要用途?
答:碘的提纯和分离。
思考
思维迁移
如果固体食盐中混有碘单质,如何除去
如果沙子中混有碘单质,如何分离
如何解释切开的土豆在空气中放置长时间表面会变蓝黑色(土豆中含有大量淀粉及少量碘离子等)
加热,碘会升华
加热,碘会升华
碘遇淀粉变蓝色
Cl2 、Br2 、I2氧化性的比较
选用下列试剂设计实验,探究Cl2 、Br2 、I2这
三种单质氧化性的强弱。
试剂:氯水、溴水、碘水、NaCl溶液 NaBr溶液、
KI溶液、 四氯化碳
(下层橙红色)
NaBr溶液
氯水
溴的四氯化碳溶液
CCl4
(下层紫红色)
KI溶液
氯水
碘的四氯化碳溶液
CCl4
(下层紫红色)
KI溶液
溴水
碘的四氯化碳溶液
CCl4
【活动·探究】
Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2
Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2
Br2 + 2 KI =2 KBr + I2
Cl2>Br2
实验内容 试剂 实验现象 实验结论或化学方程式
向盛有少量NaBr溶液的试管中滴加氯水,振荡
向盛有少量KI
溶液的试管中滴加氯水,振荡
向盛有少量KI
溶液的试管中滴加溴水,振荡
氯水、
NaBr
NaBr溶液由无色
变为橙黄色
Cl2 + 2NaBr =2NaCl + Br2
单质的氧化性:Cl2 > Br2
你的实验方案与实验记录
结论:氯、溴、碘单质的氧化性 Cl2 >Br2 >I2
氯水、
KI
KI溶液由无色
变为褐色
Cl2 + 2 KI =2 KCl + I2
单质的氧化性:Cl2 > I2
溴水、
KI
KI溶液由无色
变为褐色
Br2 + 2 KI =2 KBr + I2
单质的氧化性:Br2 >I 2
(淡黄色沉淀)
KBr溶液
稀HNO3+硝酸银溶液
(黄色沉淀)
KI溶液
稀HNO3+硝酸银溶液
Br-、I-的检验
NaBr+AgNO3==NaNO3+AgBr↓(淡黄色)
KI+AgNO3==KNO3+AgI↓ (黄色)
NaCl+AgNO3==NaNO3+AgCl↓(白色)
浓缩
氧化
苦卤
海水提溴及溴的用途
利用溴的挥发性,鼓入热空气或 水蒸气,分离出溴
溴的用途
在工业上:制抗爆剂、AgBr感光
在农业上:杀虫剂
在医药方面:镇静剂
提取
离子方程式为
Cl2+ 2Br-=Br2+2Cl-
可用 做提溴的原料
海水提溴
:
:
:
1.(原创)海水中含有大量的化学元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被称为“海洋元素”的是( )
A.镁 B.钠 C.溴 D.氯
2.(原创)向盛有液溴的试剂瓶中注入一定量的水,其目的是( )
A.制溴水 B.比较液溴和水的密度
C.防止液溴挥发 D.隔绝空气
3.(变式)在盛有KI溶液的试管中滴入氯水充分反应后,再加CCl4溶液震荡,静止后观察到的现象是( )
A.上层紫红色,下层接近无色
B.均匀、透明、紫红色
C. 均匀、透明、无色
D.上层接近无色,下层紫红色
C
C
D
4.淀粉碘化钾试纸是一种用淀粉和碘化钾溶液浸泡后晒制而成的试纸,主要用于检验碘单质或者较强的氧化剂的存在。下列物质不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
的是( )
A.碘水 B.碘酒 C.溴水 D.碘化钠
5. 将溴水与下列各溶液混合并振荡,静置后混合液分层,且能使溴水层变成无色的是( )。
A.氯水 B.苯
C.碘化钾溶液 D.氯化钠溶液
6.鉴别Cl-、Br-、I-可以选用的试剂是( )。
A.碘水、淀粉溶液 B.氯水、四氯化碳
C.溴水、汽油 D.硝酸银溶液、稀硝酸
B
BD
D
7、下列反应体现了CO2的氧化性是( )
A.CO2 + C ==2CO
B.2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O
C.Na2O + CO2 == Na2CO3
.
D. 2Mg+CO2 == 2MgO +C
点燃
点燃
AD(共83张PPT)
一、海水中的化学元素
海水中所含的化学元素达 种。
1.常量元素:每升海水里,含量大于 的元素,共有11种,分别是:
(写元素符号),主要以 的形式存在,在这些盐中, 约占80%以上;
2.微量元素:每升海水中含量低于1 mg的为微量元素,如 、 、 (写元素名称)等。
80多
1mg
Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、
Br、B、F
NaCl
锂
碘
铀
盐
二、海水提镁和镁
1.海水提镁
(1)基本流程:
2.镁
(1)物理性质
具有 色金属光泽的固体,密度、硬度均
,熔点 ,有良好的 、传热和延展性。
银白
较小
较低
导电
(3)用途:生产合金,冶金工业上用做还原剂和脱氧剂。
三、溴和海水提溴
1.溴、碘单质物理性质比较
溴水、溴蒸气易腐蚀橡胶,要防止与橡胶接触。
2.氯、溴、碘单质化学性质的比较
(1)与碱溶液反应如与NaOH溶液反应的方程式为:
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。
(2)氧化性:
①氯、溴、碘单质的氧化性强弱是:Cl2 Br2 I2,
离子的还原性强弱是:Cl- Br- I-。
>
>
<
<
3.海水提溴
(1)反应原理:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。
(2)原料:浓缩海水或制盐卤水。
(3)提取流程:
卤素的性质
(2)特性
①溴
a.溴在常温下为深红棕色液体,是中学阶段唯一的液态非金属单质。
b.溴易挥发,有毒,溴蒸气呈红棕色。
②碘
a.紫黑色固体,具有金属光泽。
b.碘易升华,常利用该性质来分离提纯碘。
c.I2遇淀粉显蓝色,可利用该特性来鉴定碘的存在。
d.I2与铁加热生成FeI2。
(3)保存
①溴:实验室中较大量的溴应保存在玻璃塞的棕色细口试剂瓶中,且要用石蜡密封瓶口;少量的溴,可保存在玻璃塞的棕色细口试剂瓶中,再加少量水进行水封,以减少溴的挥发。
②碘:单质碘密封保存在棕色广口玻璃瓶中。
(2009年肇庆质检)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )
【解析】 KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,生成黄绿色的氯气,氯气和NaBr发生反应生成Br2,溴水呈橙色,Cl2和KI反应生成I2遇淀粉呈蓝色,氯气被氢氧化钠吸收无明显变化。本题易错选C,有同学认为氢氧化钠溶液是无色的,本题告诉是白色的棉球。
【答案】 A
1.向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.NaCl、Na2SO4
B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2
D.NaCl、NaI、Na2SO4
萃取与分液
1.萃取
(1)概念
指利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
(2)萃取剂的选择要求
①与原溶剂互不相溶;
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与溶质不反应。
2.分液
(1)概念:两种互不相溶的液体的分离方法。
(2)操作要求:在分液漏斗中进行,将下层液体从下端管口放出,上层液体从上口倒出。
3.实例
用苯或四氯化碳作萃取剂将溴或碘从它们的水溶液中提取出来。
某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验可分解为如下各步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层溶液;
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):
________→________→________→A→H→________→E→F
(2)上述E步骤的操作中应注意_______________________________。
(3)上述G步骤操作的目的是______________________________________。
(4)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_____________________________________。
【解析】 (1)题中给出了八个步骤,后五个步骤的顺序也已给出了其中四个:A→H→( )→E→F,只要考虑到静置、分层后才能分液,操作顺序应为A→H→(G)→E→F。前三个步骤应为:查漏→装液→振荡,即C→B→D。
(2)操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,防止上层液体流入烧杯中。
(3)为保证分液漏斗内液体顺利流下,在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通。
(4)萃取剂的选择应是两种溶剂不互溶,且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应远大于在原溶剂中的溶解度。
【答案】 (1)C B D G
(2)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不让上层液体流出
(3)使分液漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出
(4)CCl4与水既不反应也不互溶,且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多
2.(2009年宿迁质检)在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是( )
A.①加CCl4 ②加苯 ③加酒精
B.①加酒精 ②加CCl4 ③加苯
C.①加苯 ②加CCl4 ③加酒精
D.①加苯 ②加酒精 ③加CCl4
答案:C
海水资源的利用
(2009年广东化学)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是( )
A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输
C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
【解析】 D项中B不是金属元素。
【答案】 D
3.(2008年广东高考)海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解析:A项正确。B项是物理变化;C项海水中含K+,需经过化学反应才能得到K单质;D项潮汐发电是将潮汐能(水的动能和势能)转化为电能。
答案:A
1.下列叙述不正确的是( )
A.地球上99%的溴元素以溴单质形式存在于海洋中
B.在每升海水中含量低于1 mg的元素称为海水中的微量元素
C.海水是锂元素的一个重要来源
D.世界上生产的镁大部分来自海水
解析:溴是活泼非金属在自然界以Br-形式存在于海洋中。
答案:A
2.(2009年泰州模拟)湿润的KI -淀粉试纸接触某气体而显蓝色,该气体中可能是( )
①Cl2 ②NO2 ③H2S ④SO2 ⑤HCl ⑥溴蒸气
A.①③④ B.①②⑤
C.①②⑥ D.②④⑤
解析:Cl2、NO2、Br2均能氧化I-成为I2,I2遇淀粉变蓝;而H2S、SO2主要是还原性气体,HCl显酸性,故它们均不能氧化I-。
答案:C
3.0.2 mol镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成固体的质量依次为W1、W2、W3,下列关系式正确的是( )
A.W1=W2>W3 B.W2>W1>W3
C.W1=W2=W3 D.W3>W2>W1
4.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
答案:D
5.(2009年烟台质检)将0.03 mol Cl2缓缓通入含有0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合液中,则溶液中H+的浓度与通入的氯气的物质的量的关系是下列图中的(纵坐标都表示氢离子的物质的量浓度)( )
6.(2008年海口模拟)实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空:
实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品:NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
(1)完成该实验需用到的仪器是_____________________________;
(2)CCl4在实验中所起的作用是___________________________;
(3)在实验②中四氯化碳层颜色的变化过程为__________________________;
(4)该同学的实验缺陷是___________________________,
改进的办法是_
_________________________。
解析:利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl2能置换出Br2、I2,Br2能置换出I2,则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
答案:(1)试管、量筒
(2)萃取剂,使生成的Br2、I2溶于其中,便于观察现象
(3)由无色逐渐变为红棕色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验④,步骤为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色
化学实验中的6个上下
1.收集气体时,相对分子质量大于29时用向上排空气法收集(如CO2),小于29时用向下排空气法收集(如H2)。
2.分液操作时,下层液体应打开旋塞从下方放出,上层液体要从分液漏斗的上口倒出。
3.配制一定物质的量浓度溶液时,在引流时玻璃棒的上面不能靠在容量瓶口,而下端则应靠在容量瓶刻度线下的内壁上(即下靠上不靠,下端靠线下)。
4.用水冷凝气体时,冷凝管中的水从下方进、上方出。
5.用温度计测液体温度时,水银球应插入液面下,而测蒸气温度时,则应在液面上。
6.制气实验中,长颈漏斗末端应插入液面下,而用分液漏斗加液时,漏斗下端不可浸入液面下。
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.(2010年中山质检)下表是食用碘盐包装上的部分说明,下列说法正确的是( )
A.高温会导致碘的损失
B.碘酸钾可氧化氯化钠
C.可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾
D.该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
解析:待食品熟后再加入碘盐,说明KIO3受热分解,故A正确;氯是活泼非金属,Cl-还原性很弱,KIO3不能氧化Cl-,B错;淀粉不能使化合态的碘变蓝,C错;含碘(Ⅰ)元素35±15 mg/kg而不是KIO3,D错。
答案:A
2.下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )
A.氯化铵溶液 B.氢氧化钠溶液
C.碳酸钾溶液 D.饱和石灰水
答案:A
3.下列海水中的元素,对其用途的说明中,不正确的是( )
A.锂作为热核反应的重要材料
B.碘用于医药制碘酒
C.铀用于制氢弹
D.镁用于制造飞机、汽车
解析:铀用于制原子弹不是制氢弹。
答案:C
4.(2010年平度质检)近年来,冠以“绿色”的新概念不断产生,如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是( )
解析:A、D中Mg与浓HNO3或浓H2SO4反应会生成具有污染性的NO2或SO2,不符合绿色化学要求;B选项中采用Cl2与Mg反应,一方面制取Cl2成本高,另一方面使用Cl2会带来环境污染;C中首先将Mg氧化成MgO,MgO与稀HNO3反应不会生成氮氧化合物。
答案:C
5.从海水中提取溴时有如下反应:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O,与该反应在氧化还原反应原理上最相似的是( )
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B.AlCl3+3NaAl(OH)4===4Al(OH)3↓+3NaCl
C.3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O
D.NH4Cl+NaNO2===NaCl+N2↑+2H2O
解析:该反应是归中反应,只有D符合。
答案:D
7.氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素化合物,其化学性质与Cl2相似,能与金属和非金属反应生成卤化物,都能与水反应:BrCl+H2O===HBrO+HCl,下列有关BrCl性质的叙述中不正确的是( )
A.是较强的氧化剂
B.是一种化合物
C.能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
D.BrCl与水反应中,BrCl既是氧化剂又是还原剂
解析:BrCl与H2O反应前后化合价不变,不是氧化还原反应。
答案:D
8.下列物质加入溴水,经振荡,因发生化学反应而使溴水褪色的是( )
①Na2S ②NaOH ③乙酸 ④镁粉 ⑤裂化汽油
⑥甲苯
A.①②③⑤ B.②④⑤⑥
C.①②④⑤ D.②③④⑥
答案:C
9.从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入Cl2,然后用升华的方法将置换出的碘提纯,但浸取液中通Cl2时会生成少量性质类似于Cl2的ICl和IBr,为了消除这两种杂质,使其中的碘完全游离出来,应加入适量的( )
解析:ICl、IBr中碘为+1价与-1价的碘发生归中反应生成I2,故选B。
答案:B
10.某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述中不正确的是( )
A.第一步反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O
B.淀粉KI溶液变蓝是因为I-被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色
二、非选择题(共50分)
11.(10分)如右
图所示,甲、乙、丙是三种常见单质,X、Y、Z是三种常见化合物。它们之间有如下转化关系:
若甲是金属单质,X、Y、Z中有一种是离子化合物,试推断:
(1)X、Y、Z中含有丙元素的是________(填写物质的化学式);
(2)写出X、Y、Z的分子式(或化学式)
X________,Y________,Z________;
(3)Z是________气的主要成分;
(4)X与甲反应的化学方程式是______________________________。
解析:根据图示可知,X和Z均由乙、丙两种元素组成,又因甲为金属,可知Y应为离子化合物,X和Z为共价化合物,X为CO2,Y为MgO,Z为CO,甲为Mg,乙为O2,丙为C(碳)。
12.(12分)假如你是一位企业家,在开发海水资源的众多项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:
背景材料1:下图为海水中各元素含量情况(mg/L)
背景材料2:部分化学试剂的市场价格
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:加热蒸发海水后再加入沉淀剂;
方案三:在晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是
___________________________。
不选方案________的理由是___________________________。
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:__________________________。
(4)下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。
写出反应Ⅰ的离子方程式___________________________;
写出反应Ⅱ的化学方程式______________________________________;
写出反应Ⅲ的离子方程式______________________________________,
通过此反应制取化工产品的工业称为_________________________________________。
答案:(1)三 一 海水中镁离子浓度很小,如果直接加入沉淀剂并不利于镁离子的沉淀,而且还会增大沉淀剂的用量,提高生产成本 二 能源浪费,成本提高
(2)CaO 230∶49
13.(14分)海洋中有大量宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴,其工业制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到363 K,控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来,然后用一种气体X把溴吹出,再用纯碱溶液吸收,这时,溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化,单质溴可从溶液中析出。
(1)把溴吹出的气体X,最可能用下面的________(填序号)。
A.乙烯 B.空气
C.氩气 D.CO2
(2)某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理,________(填“是”或“否”),并说出理由__________________________________________。
(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染,某实验小组准备测定工厂的空气中溴的含量,提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液,请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法____________________________。
(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为________________________________________,
硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为_________________________________________。
(5)工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴,当用惰性电极电解MgBr2溶液时,除得到溴之外,同时还能得到的产品是________________________________________。
答案:(1)B (2)否 需大量萃取剂,污染大,利用率低
(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶,带到工厂内,把其中液体全部倒出,然后加盖密封即可
(4)3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
5Br-+6H++BrO===3Br2+3H2O
(5)Mg(OH)2和H2
14.(14分)某化学兴趣小组的同学通过如下实验提取海带中的碘:
①粉碎海带,加一定量的氢氧化钠溶液后高温灰化;
②用水浸泡海带灰,过滤;
③用盐酸酸化滤液,加入碘酸钾(KIO3)氧化溶液中的碘离子(I-),生成碘单质;
④用四氯化碳溶液萃取水溶液中的碘。
请完成下列问题:
(1)实验步骤③中相关化学反应的方程式为
_________________________________________。
(2)实验步骤③中也可用H2O2代替KIO3,相关化学反应的方程式为__________________________________________。
(3)检验用四氯化碳萃取碘后的水溶液中是否还含有碘单质的实验方法是___________________________。
【答案】 (1)5KI+KIO3+6HCl===3I2+6KCl+3H2O
(2)2KI+H2O2+2HCl===I2+2H2O+2KCl
(3)取2 mL溶液盛于试管内,向试管内滴加一滴淀粉溶液,观察现象。若溶液显蓝色,则溶液中还含有碘单质。若无明显变化,则溶液中不含碘单质(共15张PPT)
普通高中课程标准实验教科书 化学1(必修)
第三章
第四节 海水中的化学元素
1000g海水的化学组成示意图
有关海水组成的惊人数字
海水中元素种类
常量元素(>1mg/L)
进入海洋的物质/年
溶解的盐类物质总量
氯(Cl)元素总量
氡(Rn)元素总量
锂(Li)元素总量
碘(I)元素总量
铀(U)元素总量
镁(Mg)元素总量
80多种
11种
2.5×1010t
5×1017t
2.6×1016t
<1kg
2.5×1011t
9.3×1010t
4.5×109t
2×1015t
U
氯碱工业简介
盐酸
漂白剂
2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑
直流电
原理:
原料:
产品:
用途:
海水提镁
[交流讨论]
1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。
2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么,贝壳在
生产流程中起什么作用?其主要成分发生了怎
样的化学变化?
3、从海水中的镁离子到金属镁,经历了哪些化学
变化?
4、在用上述方法提镁的过程中,采取了哪些措施
来提高经济效益?这对你有什么启示?
海水
加碱
过滤
Mg(OH)2
通电
Mg
加HCl
浓缩
MgCl2
返回
贝壳起到提供碱-消石灰的作用。
主要成分发生的化学变化有:
CaCO3======CaO+CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
高温
返回
经历的化学变化有:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2 H2O
MgCl2====Mg+Cl2↑
通电
返回
(1)就地取材-利用海滩上的贝壳
(2)节约原料-循环利用氯元素
启示:一个真实的化学工业流程所考虑
的问题远比我们想象的复杂。它
不仅考虑化学反应,还要考虑经
济效益、环境保护等问题。
镁的主要化学性质-还原性
[思考] 由镁引起的火灾能否用
泡沫灭火器灭火?
点燃
2Mg+CO2===2MgO+C
⑴与酸反应置换氢:
⑵与氧气反应:
⑶与CO2反应:
Mg+2H +-=Mg 2+ +H2↑
点燃
2Mg+O2===2MgO
溴和碘的溶解性
溴水
CCl4
振荡
CCl4层
水层
碘水
振荡
CCl4
水层
CCl4层
溴和碘在不同溶剂中的颜色比较(溶质稀→浓)
溶剂
溶质 水 酒精 四氯化碳
(比水重)
溴
碘
溶剂
溶质 水
黄→橙 橙→橙红 橙→橙红
黄→褐 淡紫→紫红 紫→深紫
I2的特性
淀粉溶液
碘水
升华
碘使淀粉变蓝
氯、溴、碘的原子结构
Cl
Br
I
最外层最子数相同
性质相似—都有氧化性
NaBr溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
溴水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
KI溶液
氯水
CCl4溶液、振荡
水层
CCl4层
氯溴碘单质氧化性强弱比较
建议方案
Cl- 、Br- 、 I -离子的
检验方案