内容正文:
氯气及氯的化合物 第一单元 考点串讲 专题3 从海水中获得的化学物质 苏教版(2019) 目 录 CONTENTS 01 02 03 氯气的性质及应用 氯气的发现与制备 氧化还原反应 思 维 导 图 第一单元 氯气及氯的化合物 氯气的发现与制备 氧化还原反应 氯气的性质及应用 氯元素的存在及氯气的发现 氯气的化学性质及应用 氯气的物理性质及实验室制法 氯水的成分、性质和应用 氧化还原反应基本概念 氧化还原反应的表示方法 氧化性和还原性强弱的比较 氯气的发现与制备 1 考 点 梳 理 一、氯元素的存在及氯气的发现 考点01 氯气的发现与制备 (3)在自然界中,氯元素全部以NaCl、MgCl2、 CaCl2化合态的形式 存在。海水或 陆地的盐矿中蕴含丰富的氯元素。 1.氯元素的存在 (1)元素的两种存在形态: 游离态:元素以单质形式存在的状态。 化合态:元素以化合物形式存在的状态。 (4)人体体液中的Cl-(和Na+)来自食物和食盐(重要的调味剂)。 (2)生活中常见含氯物质: 考 点 梳 理 一、氯元素的存在及氯气的发现 考点01 氯气的发现与制备 2.氯气的发现 瑞典化学家·舍勒( 1742 - 1786 ) 1774年,瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,意外发现产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。 1810年,英国化学家戴维经过实验研究,将其命名为氯气。我国早年的译文将其译作“绿气”,后改为“氯气”。 英国化学家·戴维( 1778- 1829 ) 考 点 梳 理 二、氯气的物理性质及实验室制法 考点01 氯气的发现与制备 1.氯气的物理性质 (1)物理性质:氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺 激性气味的有毒气体。常温常压下,1体 积的水溶解约2体积的氯气。 (2)储存:氯气易液化,在加压条件下,氯气转化为液态, 可储存在钢瓶中(氯气常温不与金属 铁反应)。 考 点 梳 理 二、氯气的物理性质及实验室制法 考点01 氯气的发现与制备 2.氯气的实验室制法 (2)装置及作用: (1)反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (3)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。 (4)尾气处理:NaOH溶液吸收,防止污染环境。 除HCl气体 除水蒸气 尾气 吸收 固+液 气 考 点 梳 理 二、氯气的物理性质及实验室制法 考点01 氯气的发现与制备 3.氯气的工业制法 (2)实验装置: (1)反应原理:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 通电 (3)实验现象及结论: 实验现象 铁棒和石墨棒上通电后有气泡产生 铁棒周围的溶液滴加酚酞变红色 将铁棒上方收集到的气体靠近火焰,有爆鸣声 用手轻轻扇动石收集到的黄绿色气体,有刺激性气味且该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 结论 通电后有新的气体物质生成 有碱性物质(NaOH)生成 有氢气生成 有黄绿色刺激性气味的气体(Cl2)生成 H2 Cl2 考 点 梳 理 考点01 氯气的发现与制备 你知道吗? 1、氯气的实验室制法原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。 如2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 2、除杂装置:除去Cl2中少量HCl、水蒸气,可先通入饱和食盐水除去HCl,再通 过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。HCl极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中溶解度 很小。 3、验满方法:①观察法:集气瓶中充满黄绿色气体②湿润的淀粉碘化钾试纸(变蓝) 或品红试纸(先变红后褪色)。 考 点 梳 理 考点01 氯气的发现与制备 你知道吗? 4、吸收装置:烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)。有毒气体必须加以吸收,防止污染空气。氢氧化钠溶液吸收多余的氯气:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。 6、注意事项: ①MnO2在加热条件下,只能与浓盐酸反应,不能与稀盐酸反应, 若用足量 MnO2与含4molHCl的浓盐酸充分反应,理论上产生的Cl2<1mol。 ②减少盐酸挥发的措施:①用小火慢慢加热;②用分液漏斗慢慢滴加盐酸。 5、实验室制取干燥纯净的氯气可按如下思路设计: ①发生装置→②净化装置→③收集装置→④尾气吸收装置 固+液 气 除去HCl 除去H2O→向上排空法→NaOH溶液吸收。 饱和食盐水 洗气 浓硫酸 洗气 典 例 精 讲 考点01 氯气的发现与制备 【典例01-1】【氯气的物理性质】下列说法中不正确的是( ) A.氯气有毒,它曾在战争中被用于制造毒气弹 B.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味 C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众 D.氯气和液氯是同种物质,氯气可以用浓硫酸干燥 B 典 例 精 讲 考点01 氯气的发现与制备 【典例01-2】【氯气的制备】用下列实验装置进行相应实验,能达到 实验目的的是( ) A.用图1除去Cl2中的HCl气体 B.用图2所示装置蒸发食盐溶液 C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体 D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后己分层的有机层和水层 D 举 一 反 三 考点01 氯气的发现与制备 【演练01】【氯气的实验室制法及应用】实验室利用氯气与溶液反应制 备溶液,下列装置和原理能达到目的的是( ) A.用装置甲制取并收集氯气 B.用装置乙除去Cl2中的HCl C.用装置丙制备NaClO溶液 D.用装置丁吸收多余的Cl2 C 氯气的性质及应用 2 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 一、氯气的化学性质及应用 1.氯气的化学性质 (1)氯原子结构特点:氯原子结构示意图为 ,容易得到1个电子,氯气的化 学性质活泼,常表现强氧化性。 ①钠:2Na+Cl2 2NaCl(微热,剧烈燃烧,黄色火焰,产生 大量白烟) (2)与金属反应 ②铁:2Fe+3Cl2 2FeCl3(燃烧,产生棕色烟) ③铜:Cu+Cl2 CuCl2(燃烧,产生棕黄色烟,溶于水后,溶 液呈蓝绿色) 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 一、氯气的化学性质及应用 (3)与非金属单质(H2)反应:H2+Cl2 2HCl(H2在Cl2中能安静燃烧, 发出苍白色火焰,瓶口有白雾,工业制盐酸) (4)与水反应:Cl2+H2O HCl+HClO(Cl2能溶于水,常温常压下,1体积的 水约能溶解2体积的Cl2,部分与水反应,反应可逆氯水呈浅黄绿色) (5)与碱反应 ①与氢氧化钠溶液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (制取漂白液) ②与石灰乳:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制取漂白粉) 1.氯气的化学性质 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 一、氯气的化学性质及应用 2.氯水的成分和性质 (1)氯水的成分 ①氯水中存在3个可逆过程:Cl2+H2O HCl+HClO; HClO H++ClO- ;H2O H++OH- ②新制氯水的成分:三分子:Cl2、H2O、HClO 四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量) 注意:久置的氯水因发生2HClO 2HCl+O2↑反应变为稀盐酸,不具有漂白性。 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 一、氯气的化学性质及应用 2.氯水的成分和性质 (2)氯水成分和性质的实验探究 实验操作 分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上 在洁净的试管中加入1mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。 实验现象 实验结论 干燥的有色布条不褪色; 湿润的有色布条褪色 干燥氯气不具有漂白性;氯水具有漂白性 前者试纸先变红后变为白色;后者试纸变红色 新制氯水呈酸性,有漂白性;稀盐酸无漂白性 有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶解 氯水中含有Cl- 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 你知道吗? 1、氯是一种重要的“成盐元素”,在自然界中除了以NaCl、MgCl2、 CaCl2等形式大量存在于海水中,致使海水既咸又苦,不能直接饮用。 2、氯气有毒,有毒气体必须加以吸收,防止污染空气。实验室制备氯气,一般用氢氧化钠溶液(不能用水或石灰水代替)吸收多余的氯气:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。若遇氯气泄漏,人应该往高处或逆风处撤离。 3、氯水为浅黄绿色,证明氯水中还存在Cl2分子;干燥的氯气不能使干燥的有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色;氯水能使pH试纸先变红(氯水呈酸性)后褪色(氯水具有漂白性—HClO)。 考 点 梳 理 考点02 氯气的性质及应用 你知道吗? 4、Cl2与Fe、Cu反应,不论Cl2是否过量均生成FeCl3和CuCl2。而与硫单质反应只能生成FeS和Cu2S。 5、制漂白液:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,漂白液的有效成分是次氯酸钠(NaClO);制漂白粉:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的主要 成分是CaCl2 、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 6、漂白粉(液、精)的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(家用漂白、消毒)Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2↓+2HClO(工业漂白) 典 例 精 讲 考点02 氯气的性质及应用 【典例02-1】【氯气的化学性质】氯气是制备含氯化合物的重要原料。 下列有关氯气的实验装置或操作能达到实验目的的是( ) C A.产生Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.将Br-氧化为Br2 D.测定氯水pH 典 例 精 讲 考点02 氯气的性质及应用 【典例02-2】【氯气的性质与应用】化学与生活是紧密相联的,下列说 法中正确的是( ) A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具 有强还原性 B.地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱 性 C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 D.能用同一原理解释ClO-与Fe2+、H+均不能大量共存 C 举 一 反 三 考点02 氯气的性质及应用 【演练02】【氯气的制备、性质及应用综合】 如图所示是验证氯气性 质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体 滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。 已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O 举 一 反 三 考点02 氯气的性质及应用 对实验现象的“解释或结论”正确的是( ) D 选项 A B C D 实验现象 a处变蓝,b处变红棕色 c处先变红,后褪色 d处立即褪色 e处变血红色 解释或结论 氧化性:Cl2>Br2>I2 氯气与水生成了酸性物质 氯气与水生成了漂白性物质 还原性:Fe2+>Cl- 氧化还原反应 3 考 点 梳 理 一、氧化还原反应基本概念 考点03 氧化还原反应 1.特征:不一定有氧元素参加,但反应前后一定有元素的化合价发生变化,得氧失氧 只不过是其中的特例。 2.实质:有电子转移(电子的得与失或共用电子对的偏移)。 3.概念 ①氧化剂和还原剂:有电子转移的反应叫作氧化还原反应,其中,所含元 素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质叫氧化剂,所含元 素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质叫还原剂。 ②氧化产物和还原产物:氧化产物是还原剂失去电子被氧化的产物;还原 产物是氧化剂得到电子被还原的产物。 考 点 梳 理 一、氧化还原反应基本概念 考点03 氧化还原反应 (3)概念 ③氧化性和还原性:氧化性是物质得电子的性质,或物质得电子的能力。 还原性是物质失电子的性质,或物质失电子的能力。 (4)关系: 考 点 梳 理 二、氧化还原反应的表示方法 考点03 氧化还原反应 1.双线桥法 (1)含义:表明同一元素原子得到或失去电子的情况。 (2)步骤:标变价(标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系)→连线桥(用带箭头的线由反应物指向生成物,且对准同种元素)→标得失(标出“失去”或“得到”电子的总数,且得失电子总数相等)。 (3)实例: 能体现出氧化还原反应的实质及过程,同时清楚地表示出了得失电子的情况。 考 点 梳 理 二、氧化还原反应的表示方法 考点03 氧化还原反应 2.单线桥法 (1)含义:表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。 (2)步骤:标价态(反应前后同一元素的价态变化)→连单线(等式左边的还原剂 →氧化剂)→写数目(标出转移的电子总数) (3)实例: 特点:①单线桥必须画在反应物中;②箭头由化合价升高元素开始到化合价降低元素终止;③不需要写“失去”、“得到”,只标明电子转移数目。 2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 10e- 考 点 梳 理 三、氧化性和还原性强弱比较 考点03 氧化还原反应 1.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系 核心元素化合价 最高价 中间价 最低价 实例 KMnO4、FeCl3、浓HNO3、浓H2SO4 SO2、Na2SO3、FeSO4、S Fe、Na、KI 性质 +7 +3 +5 +6 +4 +4 +2 0 0 0 -1 最高价,只有氧化性 中间价,既有氧化性 又有还原性 最低价,只有还原性 考 点 梳 理 三、氧化性和还原性强弱比较 考点03 氧化还原反应 1.常见的氧化剂(还原产物)和还原剂(氧化产物) (1)常见氧化剂及其还原产物 氧化剂 还原产物 Cl2(X2) Cl-(X-) O2 H2O/ O2-/ OH- Fe3+ Fe2+/ Fe 酸性KMnO4、K2Cr2O7 Mn2+、Cr3+ HClO Cl- 浓H2SO4 SO2 HNO3 NO2/NO H2O2 H2O 考 点 梳 理 三、氧化性和还原性强弱比较 考点03 氧化还原反应 1.常见的氧化剂(还原产物)和还原剂(氧化产物) (2)常见还原剂及其氧化产物 还原剂 氧化产物 金属单质 金属离子 非金属单质 非金属氧化物 Fe2+ Fe3+ H2S/ S2- S、SO2 HI/I- I2 NH3 N2、NO CO CO2 SO2/SO32- SO3、SO42- 考 点 梳 理 三、氧化性和还原性强弱比较 考点03 氧化还原反应 2.氧化性、还原性强弱比较的方法 (1)根据元素的活动性顺序比较 (2)根据氧化还原反应方程式比较 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 A越靠前,金属单质的还原性越强,越靠后,对应阳离子的氧化性越强 考 点 梳 理 三、氧化性和还原性强弱比较 考点03 氧化还原反应 2.氧化性、还原性强弱比较的方法 (3)根据反应条件来判断 (4)根据氧化产物的价态高低判断 反应越易进行或越剧烈,则氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强。反 之越弱。如:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 氧化性:KMnO4>MnO2 相同条件下,使还原剂(或氧化剂)中元素化合价升(或降)得越高(或低), 则氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强。如铁与Cl2、S反应。 考 点 梳 理 考点03 氧化还原反应 你知道吗? 1、氧化还原反应中的4个“不一定” (1)一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如Cl2+H2O=HCl+HClO中, 被氧化和被还原的元素都是氯元素。 (2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+ O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。 (3)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互 转化不属于氧化还原反应。 (4)某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如HCl→Cl2是被氧化。 考 点 梳 理 考点03 氧化还原反应 你知道吗? 2、用双线桥法表示电子转移的注意事项 (1)通式: (2)特点:①箭头由反应物→生成物(同元素)。 ②桥上内容:化合价升降、 氧化还原、得失电子总数等 。③电子数目:失电子总数或得电子总数 (相等)。 考 点 梳 理 考点03 氧化还原反应 你知道吗? 3、物质氧化性(还原性)强弱比较 (1)物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关,而与得失电子的 多少无关。如钠失电子数小于铝,但还原性Na>Al。 (2)对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低, 氧化性越弱,如氧化性:S2-<S<SO2。 (3)影响物质氧化性(还原性)因素:温度、浓度、酸碱性等。如NO3-在中性 或碱性条件下几乎无氧化性,酸性条件下有较强的氧化性。 (4)守恒规律:失电子总数=得电子总数=化合价降低总数=化合价升高总数。 典 例 精 讲 考点03 氧化还原反应 【典例03-1】【氧化还原反应基本概念】关于反应Na2S2O3+H2SO4 ==Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( ) A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子 B 典 例 精 讲 考点03 氧化还原反应 【典例03-2】【氧化还原反应中电子转移的表示方法】下列化学反应 中电子转移的表示方法正确的是( ) A. B. C. D. B 举 一 反 三 考点03 氧化还原反应 【演练03】【氧化还原反应综合及应用】高氯酸铵可以用于固体火箭的 推进剂,关于2NH4ClO4(s)==N2(g)+Cl2(g)+2O2(g+4H2O(g)反应,下列 说法不正确的是( ) A.0.5molNH4ClO4完全分解产生气体的体积约为44.8L B.NH4ClO4既是氧化剂又是还原剂 C.该反应中,还原产物与氧化产物的物质的量之比为1:3 D.上述NH4ClO4的分解反应,反应物的总键能小于生成物的总键能 A 金属钠及钠的化合物 第二单元 考点串讲 专题3 从海水中获得的化学物质 苏教版(2019) 目 录 CONTENTS 01 02 碳酸钠 碳酸氢钠 钠的性质与制备 03 离子反应 思 维 导 图 第二单元 金属钠及钠的化合物 钠的性质与制备 离子反应 钠的结构与性质 侯氏制碱法 氧化钠和过氧化钠 强电解质和弱电解质 离子反应和离子方程式的书写 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 碳酸钠 碳酸氢钠 钠的性质与制备 1 考 点 梳 理 一、钠的结构与性质 考点01 钠的性质与制备 (2)钠的存在:钠元素在自然界中以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有80多种元素。 钠是其中含量较高的元素。 1.钠的原子结构及制备 (1)钠的原子结构:钠原子易失去最外层的一个电子, 形成具有稳定电子层结构的钠离子: (3)制备:工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠, 化学方程式为: 2NaCl 2Na+Cl2↑。 考 点 梳 理 一、钠的结构与性质 考点01 钠的性质与制备 2.钠的性质实验探究 (1)钠与氧气的反应 实验现象 化学方程式 实验结论 钠放置在空气中 在空气中加热钠 新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗 钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体 4Na+O2===2Na2O 2Na+O2 Na2O2 ①常温钠与氧气反应生成Na2O,加热时钠与氧气反应生成Na2O2。 ②金属钠很活泼,通常少量钠保存在煤油中,大量钠保存在石蜡中。 考 点 梳 理 一、钠的结构与性质 考点01 钠的性质与制备 (2)钠与水的反应 实验步骤 观察要点 钠在水中的位置 钠的形状变化 钠的运动 反应的声音 溶液的颜色变化 反应方程式 注意事项 实验现象 分析结论 浮于水面上(浮) 熔成一个小球(熔) 四处游动(游) 发出嘶嘶声(响) 溶液变为红色(红) 钠的密度小于水(0.971g·cm-3) 反应放热,钠的熔点低(97.8℃) 生成气体 反应放热,热的钠使水蒸发 生成碱性物质 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ ①用镊子取出金属钠后,需用滤纸擦净钠表面的煤油;②切割完钠块后,应将剩余的钠放入原瓶中,取用钾时相同;③若不慎失火,不能用水灭火,用干燥的沙土。 考 点 梳 理 二、氧化钠和过氧化钠 考点01 钠的性质与制备 名称 化学式 电子式 氧元素价态 物质类别 颜色状态 生成条件及反应 氧化钠 过氧化钠 1.氧化钠和过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 -2 -1 白色固体 淡黄色固体 常温,4Na+O2==2Na2O 加热,2Na+O2 Na2O2 碱性氧化物 不属于碱性氧化物 考 点 梳 理 二、氧化钠和过氧化钠 考点01 钠的性质与制备 名称 化学性质 化学性质 化学性质 化学性质 化学性质 名称 与水反应 与CO2反应 与盐酸反应 相同点 不同点 氧化钠 过氧化钠 都能与水反应生成氢氧化钠,都能与CO2反应生成Na2CO3 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生,具有强氧化性,而Na2O于二者反应均不产生氧气,不具有强氧化性。 1.氧化钠和过氧化钠的比较 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 考 点 梳 理 二、氧化钠和过氧化钠 考点01 钠的性质与制备 2.Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系 电子转移 关系 气体体积 变化关系 固体质量 变化关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2) CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的1/2,等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O2)=1/2V(混合) CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2)=2 g·mol-1×n(H2O) 考 点 梳 理 考点01 钠的性质与制备 你知道吗? 1、钠和盐溶液的反应——不能从盐溶液中置换出金属 (1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围,使Na 不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH,若与盐能生成难溶碱,则盐也会参 与反应。如将Na加入CuSO4溶液中: 第一步:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 第二步:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4 合并为:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。 (2)若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如4Na+TiCl4 4NaCl+Ti 考 点 梳 理 考点01 钠的性质与制备 你知道吗? (1)物质的量的关系:通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量 之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积。 (2)固体质量关系:可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2 +H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 (3)先后顺序关系:一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可 视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。 (4)电子转移关系:自身发生氧化还原反应,关系式为:2Na2O2~O2~2e-。 2、探究Na2O2与CO2和H2O的反应 典 例 精 讲 考点01 钠的性质与制备 【典例01-1】【金属钠的性质】关于钠的叙述中,正确的是( ) A.金属钠在石棉网上加热时,先熔化成银白色小球,然后剧烈燃 烧,产生黄色火焰 B.钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰, 生成白色粉末 D.根据反应Na+KCl NaCl+K↑知,Na的金属性强于K A 典 例 精 讲 考点01 钠的性质与制备 【典例01-2】【钠的氧化物和过氧化物】对于钠的含氧化合物的说法 正确的是( ) A.在酸性高锰酸钾溶液中加入足量Na2O2粉末,现象为溶液褪色, 并产生无色气体 B.Na2O2、Na2O组成元素相同,与CO2反应产物也相同 C.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中,最终溶液均为红色 D.氧化钠、过氧化钠均为离子化合物,仅含离子键 A 举 一 反 三 考点01 钠的性质与制备 【演练01】【Na2O2的性质实验探究】为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如图所示的实验装置。 实验步骤及现象如下: ①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。 ②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢加浓盐酸,A中剧烈反应,有黄绿色气体产生。 ③待产生连续气泡后,将装置D中的导管末端伸入集气瓶中,收集到无色气体。 ④反应一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,再通一段时间N2,直至装置中气体变为无色。 举 一 反 三 考点01 钠的性质与制备 【演练01】【Na2O2的性质实验探究】为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如上图所示的实验装置。回答下列问题: (1)装置D中收集的无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体是_____,其原因是(化学方程式)_________________________________。 (2)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时发生的反应可能是(写化学方程式)_____________________。使试纸变蓝的原因也可能是____________________________________。 (3)资料显示,Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2,该反应的化学方程式为____________________________________。 O2 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Cl2+2KI=I2+2KCl O2具有氧化性,也可能将I-氧化为I2 Na2O2+4HCl===2NaCl+Cl2↑+2H2O 碳酸钠 碳酸氢钠 2 考 点 梳 理 一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 1.Na2CO3的性质实验探究 实验 将澄清石灰水加入碳酸钠溶液中 将氯化钙溶液加入碳酸钠溶液中 测碳酸钠溶液pH 将沾有油污的铜片放入热的碳酸钠溶液中 现象 结论(或化学方程式) 产生白色沉淀 产生白色沉淀 pH>7 碳酸钠溶液呈碱性 CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH 铜片表面变光亮,油污消失 碳酸钠溶液具有去污能力 考 点 梳 理 一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 2.Na2CO3和NaHCO3的性质比较 性质 颜色、水溶液 俗名 溶液酸碱性 热稳定性 与酸反应 用途 相互转化 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 ——— 白色固体,易溶 白色固体,可溶 Na2CO3溶解度大于NaHCO3 纯碱或苏打 小苏打 碱性 碱性 稳定 不稳定 热稳定性: Na2CO3>NaHCO3 浓度相同时,碱性:Na2CO3 >NaHCO3 性质不同,用途不同 制玻璃、制肥皂、造纸、冶金等 发酵粉、灭火剂、胃药等 相同条件反应剧烈程度:NaHCO3>Na2CO3 Na2CO3 NaHCO3 能 能 原料 原理 生产流程 绿色思想 考 点 梳 理 二、侯氏制碱法 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 饱和食盐水、NH3、CO2—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为: C+H2O(g) CO+H2,CO+H2O(g) CO2+H2。 NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 循环使用的物质为:NaCl、CO2 设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上 考 点 梳 理 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 你知道吗? (1)加热法:利用NaHCO3固体受热易分解,Na2CO3不易分解,将固体置于试管 中加热,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。 (2)沉淀法:各取少量固体溶于水,再分别滴加稀BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2溶液, 有白色沉淀生成的是Na2CO3。 (3)测pH法:配成相同物质的量浓度的两溶液,pH较大的是Na2CO3。 (4)测生成气体快慢法:各取少量固体于试管,加适量水溶解,分别滴加稀盐酸, 立刻有气体产生的是NaHCO3,开始无现象,后有气体产生的是Na2CO3。 1、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 考 点 梳 理 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 你知道吗? (1)向Na2CO3溶液中滴加足量盐酸,先无明显现象,后有气泡产生。 原理:①Na2CO3+HCl==2NaHCO3;② NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O (2)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有白色晶体(沉淀)析出。 原理:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓ 原因:①由于反应要消耗水;②生成NaHCO3的质量大于Na2CO3 ;③NaHCO3 溶解度又小于Na2CO3,所以会生成NaHCO3沉淀。 (3)将Na2CO3和NaHCO3分别加入到足量同浓度的盐酸溶液中,均有气泡产生, 但反应速率不同。 2、Na2CO3溶液与酸的反应 典 例 精 讲 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 【典例02-1】【Na2CO3和NaHCO3的性质比较】下列说法正确的是( ) A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应,前者产生CO2 更多 B.足量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量的盐酸反应,两者产生 的CO2一样多 C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,前者消耗的 盐酸多 D.将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀, 后者无现象 C 典 例 精 讲 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 【典例02-2】【侯氏制碱法】实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法 制备NaHCO3,反应原理为:NH3+CO2+H2O+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓, 下列说法错误的是( ) A.通过活塞K可控制CO2的流速 B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸 C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率 D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却,过滤得到NaHCO3晶 体 B 举 一 反 三 考点02 碳酸钠 碳酸氢钠 【演练02】【钠及其化合物综合】对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具 有因果关系的判断都正确的是( ) A 选项 A B C D 陈述Ⅰ 小苏打可用于治疗胃病 滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,溶液变红 金属钠具有强还原性 过氧化钠可用作航天员的供氧剂 陈述Ⅱ NaHCO3可与盐酸反应 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 判断 Ⅰ对;Ⅱ对;有关系 Ⅰ对;Ⅱ错;无关系 Ⅰ对;Ⅱ对;有关系 Ⅰ对;Ⅱ对;无关系 离子反应 3 考 点 梳 理 一、强电解质和弱电解质 考点03 离子反应 1.电解质和非电解质 概念 相同点 不同点 本质区别 所含物质类型 电解质 非电解质 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物 均为化合物 水溶液或熔融状态下能导电 水溶液和熔融状态下都不能导电 水溶液或熔融状态自身能发生电离 水溶液和熔融状态自身不发生电离 酸、碱、盐、金属氧化物(Na2O)、水等。 非金属氧化物、非酸性气态氢化物、大部分有机物等。 考 点 梳 理 一、强电解质和弱电解质 考点03 离子反应 2.强电解质和弱电解质 概念 电离方程式 常见物质类别 溶液导电性 强电解质 弱电解质 在水溶液中能够完全电离的电解质 在水溶液中仅部分电离的电解质 ①H2SO4:H2SO4==2H++SO42-; ②Ba(OH)2:Ba(OH)2==Ba2++2OH-; ③CaCl2:CaCl2==Ca2++2Cl- ①强酸:H2SO4、HCl、HNO3等。②强碱:NaOH、KOH等。③绝大多数盐。 ①弱酸:H2CO3、CH3COOH等。②弱碱:NH3·H2O等。③H2O。 ①CH3COOH:CH3COOH CH3COO-+H+; ②NH3·H2O:NH3·H2O NH4++OH-; ③H2O H++OH- 电解质的强弱与溶液的导电能力无必然联系,只与电离程度有关。电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。 考 点 梳 理 一、强电解质和弱电解质 考点03 离子反应 3.强电解质和弱电解质的比较 电离条件 电离程度 电离过程 溶液中微粒 实例 强电解质 弱电解质 溶于水或熔融状态 溶于水或熔融状态 完全电离 部分电离 可逆过程 既有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,还存在电解质分子 只有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,无电解质分子 大多数盐(包括难溶盐)、强酸、强碱等 弱酸、弱碱、水 不可逆过程 考 点 梳 理 二、离子反应和离子方程式的书写 考点03 离子反应 1.从电离的角度认识酸、碱、盐 (1)酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物,如: HCl==H++Cl-, CH3COOH CH3COO-+H+,H2SO4==2H++SO42-。 (2)碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物,如:NaOH==Na++OH-, Cu(OH)2 Cu2++2OH-,NH3•H2O NH4++OH-。 (3)盐:电离时能生成金属阳离子(或铵离子)和酸根阴离子的化合物,如: Na2CO3==2Na++CO32-,NaCl==Na++Cl-。 注意:有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。如熔融时:KHSO4==K++HSO4-;水溶液中:KHSO4==K++H++ SO42-。 考 点 梳 理 二、离子反应和离子方程式的书写 考点03 离子反应 2.离子反应 (1)概念:离子之间的反应,即有离子参加或有离子生成的化学反应。中学阶段的 离子反应一般是指在溶液中进行的反应。 (2)实质:反应物的某些离子浓度减小(发生改变)的过程。 (3)微观分析:CaCl2和Na2CO3的反应 电离方程式 混合前两种溶液中的离子 混合后减少离子 混合后不变离子 反应实质 CaCl2==Ca2++2Cl-、Na2CO3==CO32-+2Na+ CaCl2溶液:Ca2+、Cl- Na2CO3溶液:Na+、CO32- Ca2+、CO32- Na+、Cl- Ca2+、CO32-结合成CaCO3白色沉淀 考 点 梳 理 二、离子反应和离子方程式的书写 考点03 离子反应 3. 离 子 方 程 式 (1)概念:用实际参加反应的离子符合表示离子反应的式子。 (2)意义:不仅可表示某个具体化学反应,还可以表示某一类型的离子反应。 (3)书写:写(写出反应的化学方程式)→拆(把易溶于水且易电离的物质 写成离子形式,难溶的物质、气体和水等用化学式表示)→查(检查离 子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等)→删(删去方程 式两边不参加反应的离子,并将方程式化为最简)。 (4)复分解反应发生的条件:①酸、碱、盐在溶液中发生的复分解反应,实 质上是相互交换离子。②生成难溶性物质、难电离物质或易挥发性物质。 考 点 梳 理 考点03 离子反应 你知道吗? (1)强电解质:①强电解质在水溶液中完全电离,在书写电离方 程式时用符号 “=”;②有些电解质因条件不同,其电离方程式的书写形式也不同。 如熔融时,KHSO4=K++HSO4-;水溶液中:KHSO4=K++H++ SO42-。 1、电离方程式的书写 (2)弱电解质:①弱电解质在水溶液中发生部分电离,在书写电离方程式时用 符号“ ”。如,CH3COOH CH3COO-+H+;②多元弱酸在水溶液中的 电离是分步进行的,要求分步写出电离方程式,几元酸就有几级电离方程式。 例如,H2CO3 H++ HCO3-,HCO3- H++ CO32-。 考 点 梳 理 考点03 离子反应 你知道吗? 1、电离方程式的书写 (2)弱电解质:③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂,因此多元弱碱的电离方 程式的书写一般是一步到位,但仍用符号“ ”。例如: Cu(OH)2 Cu2++2OH-。 (3)弱酸的酸式盐:弱酸的酸式盐是强电解质,在水中第一步完全电离出阳离子 和弱酸的酸式酸根离子,而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离,且为可逆 过程。例如,NaHCO3在水溶液中的电离方程式为: NaHCO3==Na++ HCO3-,HCO3- H++ CO32-。 考 点 梳 理 考点03 离子反应 你知道吗? (1)书写离子方程式四步中“写”是基础→“拆”是关键→“删”是途径→“查” 是保证”。 (2)离子方程式书写要求按“写—拆—删—查”四步进行, 但一般是要抓住离子 反应的实质,根据实验现象,直接书写出离子反应方程式。如:CuSO4溶液与 Ba(OH)2溶液反应:①分析溶液中的离子有:Cu2+、SO42-、Ba2+、OH-; ②Cu2+与OH-反应生成难溶的Cu(OH)2,SO42-与Ba2+反应生成难溶的BaSO4; ③根据离子的个数比配平:Cu2++SO42-+Ba2++2OH-== Cu(OH)2 ↓+BaSO4↓ 2、离子方程式的书写 考 点 梳 理 考点03 离子反应 你知道吗? (1)看是否符合客观事实:Fe加入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu(×) (2)看是否符合拆写原则:石灰石加入稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O(×) (3)看是否遵守质量守恒定律:Na2CO3与稀硫酸:CO32-+H+=CO2↑+H2O(×) (4)看是否遵守电荷守恒:钠与稀硫酸反应:Na+2H+=Na++H2↑(×) (5)看是否漏掉反应的离子:CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓(×) (6)看是否符合阴、阳离子的个数配比: Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(×) 3、离子方程式正误的判断 典 例 精 讲 考点03 离子反应 【典例03-1】【电解质和非电解质】下列说法正确的是( ) A. 石墨有较好的导电性,所以石墨属于电解质 B. 由实验可知NH3的水溶液具有一定的导电性,所以NH3是电解质 C. 液态HCl、固态Na2SO4均不能导电,所以HCl、Na2SO4均不是电 解质 D. 蔗糖在水溶液中和熔融状态下均不能导电,所以蔗糖不是电解质, 而是非电解质 D 典 例 精 讲 考点03 离子反应 【典例03-2】【离子方程式正误的判断】下列指定反应的离子方程式 书写正确的是( ) A.磁性氧化铁溶于足量的稀硝酸中: 3Fe2++NO3-+4H+==NO↑+3Fe3++2H2O B.向次氯酸钠溶液中通入足量SO2气体: ClO-+SO2+H2O==HClO+HSO3- C.碘化钾溶液酸化后加入少量双氧水:2H++2I-+H2O2==I2+2H2O D.向NaOH溶液中通入过量CO2:2OH-+CO2==CO32-+H2O C 举 一 反 三 考点03 离子反应 【演练03】【离子方程式的书写】下列离子方程式书写正确的是( ) A.Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液:Al3++4OH-==AlO2-+2H2O B.在酸性溶液中KClO3与KCl反应: 5Cl-+ClO3-+3H2O==3Cl2+6OH- C.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸: Ba2++OH-+H++SO42-==H2O+BaSO4↓ D.溴化亚铁溶液中通入足量的氯气: 3Cl2+2Fe2++4Br-==6Cl-+2Fe3++2Br2 D 海洋化学资源的综合利用 第三单元 考点串讲 专题3 从海水中获得的化学物质 苏教版(2019) 目 录 CONTENTS 01 02 粗盐提纯 从海水中提取溴 03 04 从海水中提取镁 从海带中提取碘 思 维 导 图 第三单元 海洋化学资源的综合利用 粗盐提纯 从海水中提取溴 海洋化学资源的特点 物质提纯的基本原则 从海水中提取镁的过程 从海带中提取碘 从海水中提取镁 粗盐提纯的基本流程及原理 原料及步骤 工艺流程及原理 镁的存在、性质及应用 加碘食盐中碘元素的检验方法 工艺流程及原理 粗盐提纯 1 考 点 梳 理 一、海洋中化学资源的特点 考点01 粗盐提纯 2.分散性:海水中含有元素的种类多、总储量很大,但许多元素的富集程度很低。这是从海水中提取物质需要解决的问题。 1.多样性:海水中溶解和悬浮着大量的有机物和无机物,包括常量元素H、O 、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 、F 等13种(超过总量的 99%),其余微量元素元素,总计含有80多种元素。 考 点 梳 理 二、物质提纯的基本原则 考点01 粗盐提纯 (1)除杂试剂要过量; 3.基本原则 (2)后续试剂应能除去过量的前一试剂; (3)尽可能将杂质转化为所需物质; (4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 1.概念:物质的分离是将混合物中的各组分分开,得到纯净的物质的过程;物 质的提纯是除去混合物中的杂质,保留主要物质的过程。 2.依据:混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质(如状态、沸点、水溶 性等)的差异。分离和提纯过程中,应尽量减少所需物质的损失。 考 点 梳 理 三、基本流程及原理 考点01 粗盐提纯 步骤 1 2 3 4 杂质 加入的试剂 离子方程式 Mg2+ Ca2+、Ba2+ NaOH溶液 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 盐酸 Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓ Ba2++ ==BaSO4↓ OH-、 Ca2++ ==CaCO3↓、 Ba2++ ==BaCO3↓ H++OH-==H2O、 2H++ ==CO2↑+H2O 1. 粗盐中可溶性杂质( Ca2+、Mg2+、 )的去除 考 点 梳 理 三、基本流程及原理 考点01 粗盐提纯 2. 粗盐中不溶性杂质的去除 溶 解 过 滤 蒸 发 粗盐逐渐溶解,食盐水出现浑浊。 液体透过滤纸,滤纸上有不溶物,滤液较澄清。 水分不断被蒸发,逐渐有固体析出(精盐)。 考 点 梳 理 三、基本流程及原理 考点01 粗盐提纯 3. 粗盐提纯流程 考 点 梳 理 三、基本流程及原理 考点01 粗盐提纯 4. 氯化钠的主要用途 ①氯碱工业:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 通电 ②制钠和氯气:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ 通电 ③制盐酸:H2+Cl2 2HCl ④制漂白液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O ⑤制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 考 点 梳 理 考点01 粗盐提纯 你知道吗? 2、试剂加入顺序:Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,其作用除了沉淀除去Ca2+ 外,还要沉淀除去过量的Ba2+。过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠, 故滤液中需加入盐酸,调节溶液的pH等于7。 3、检验杂质离子已除干净方法:①滤液加入稀盐酸,再加BaCl2溶液,如无白色 沉淀生成,证明 除净。②滤液加入NaOH溶液,如无白色沉淀生成,证明 Mg2+除净。③滤液加入Na2CO3溶液,如无白色沉淀生成,证明Ca2+已除净。 1、试剂选择:用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和 ,所选试剂分别是碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。 典 例 精 讲 考点01 粗盐提纯 【典例01-1】【分离提纯的实验操作】欲除去某溶液里混有的少量 杂质,下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)( ) A.NaCl溶液(BaCl2):加过量Na2CO3溶液,过滤,再加适量盐酸 再加热 B.KNO3溶液(AgNO3):加入过量KCl溶液,过滤 C.NaCl溶液(Br2):加CCl4,萃取分液 D.碘单质I2(NaCl):加热升华后,再凝华 B 典 例 精 讲 考点01 粗盐提纯 【典例01-2】【分离提纯基本操作】下列实验操作能达到实验目的的 是( ) A.过滤操作时,用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度 B.蒸馏含有难挥发性杂质的水以获得少量蒸馏水,温度计水银球浸 入水中 C.除去KNO3中少量KCl,可进行热水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶 并过滤洗涤 D.萃取分液时,液体静置分层后先将下层液体放出,再换只烧杯将 上层液体放出 C 举 一 反 三 考点01 粗盐提纯 【演练01】【分离提纯的原理及应用】NaCl溶液中混有Na2SO4、 Na2CO3溶液和淀粉胶体,选择适当的试剂和方法从中提纯出NaCl晶体。 相应的实验过程如下: (1)写出上述实验过程中所用试剂(填化学式)和基本实验操作:试剂 ②________;试剂③______;操作③______,操作④__________。 (2)区分淀粉胶体和NaCl溶液的方法是_____________。 (3)用离子方程式表示加入试剂①的作用__________________________。 Na2CO3 HCl 过滤 蒸发结晶 丁达尔效应 Ba2++SO42-(CO32-)=BaSO4↓(BaCO3) 从海水中提取溴 2 考 点 梳 理 一、原料及步骤 考点02 从海水中提取溴 1. 原料:苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物,其中含有高浓度 的K+、Mg2+、Br-和 等,是从海水中提取溴的主要原料。 2. 步骤 ①酸化:将提取食盐后的母液用硫酸酸化,目的抑制氯、溴与水的反应。 ②氧化:将氯气通入母液中,将溶液中的溴离子转化为溴单质,离子方 程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。 ③空气吹出:鼓入热空气,使溴从溶液中挥发出来,冷凝得到粗溴水。 ④精制:将粗溴水进一步精制,得到高纯度的单质溴。 考 点 梳 理 二、工艺流程及原理 考点02 从海水中提取溴 1. 流程:海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr →氯气氧化。如图: 2. 溴的用途:①制备药物:“红药水”中含有溴元素;溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂;②制造杀虫剂;③溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂等。 ①2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2==2HCl+Br2 考 点 梳 理 考点02 从海水中提取溴 你知道吗? 1、通氯气作用:氧化溴离子为溴单质 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。 2、通热空气或水蒸气作用:将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 3、四氯化碳(或苯)的作用:用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 4、SO2的作用:步骤③已将溴吹出,但步骤④又重新用SO2吸收溴,步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2,步骤④⑤的目的是提高溴的含量,即富集溴。 5、液溴和溴水分离方法:大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法,采用的仪器为分液漏斗,操作时下层液体必须从下口流出,上层液体从上口倒出。 典 例 精 讲 考点02 从海水中提取溴 【典例02-1】【海水资源的开发利用】 海水开发利用的部分过程如图 所示。下列说法错误的是( ) A.上述过程涉及氧化还原反应 B.可以采用蒸馏法从海中获得淡水 C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原 吸收 C 举 一 反 三 考点02 从海水中提取溴 【典例02-2】【海水提溴的工业流程】“空气吹出法”海水提溴的工 艺流程如下,下列说法不正确的是( ) A.进入吹出塔前,Br-被氧化为Br2 B.从吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4 C.经过吸收塔后,溴元素得到富集 D.两次通入水蒸气的作用都是参加反应 D 典 例 精 讲 考点02 从海水中提取溴 【演练02】【海水化学资源综合利用】海洋中有丰富的食品、矿产、 能源、药物和水产资源等(如图所示)。下列有关说法正确的是( ) A.在工段④⑤⑥中溴元素均被氧化 B.工段③中加入盐酸,离子方程式为H++OH-===H2O C.大量的氮、磷废水排入海洋,易引发赤潮 D.工段①中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入 的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 C 从海水中提取镁 3 考 点 梳 理 一、从海水中提取镁的过程 考点03 从海水中提取镁 1. 工艺流程 2. 基本步骤及主要反应 (1)制石灰乳:CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2 (2)沉淀:Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+ 考 点 梳 理 一、从海水中提取镁的过程 考点03 从海水中提取镁 2. 基本步骤及主要反应 (3)酸化:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O (4)蒸发浓缩、冷却结晶:析出MgCl2·6H2O (5)脱水:在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 (6)电解:熔融氯化镁制得镁MgCl2 Mg+Cl2↑ 3. 镁的用途:①制造信号弹和焰火;②镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件;③氧化镁用于制耐高温材料,镁在冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 考 点 梳 理 二、镁的存在、性质及应用 考点03 从海水中提取镁 1. 镁的存在:自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水。海水中镁的总储量 约为2.1×1015t. 2. 镁合金、氧化镁 (1)镁是银白色金属,密度较小,易传热,导电,能与铜、铝等金属形成合金。 镁合金的性质特点是密度小、硬度和强度大。常用作制造火箭、导弹和飞机 的部件。 (2)氧化镁:白色难溶于水的固体,熔点很高,常用作耐高温材料;碱性氧化 物,难溶于水,能与酸反应生成盐和水:MgO+2H+===Mg2++H2O。 性质 与非金属单质 与非氧化性酸 与水 与氧化物 与硫酸铜溶液 举例 O2、N2反应 盐酸或稀硫酸 H2O CO2、SO2等 CuSO4 反应方程式 考 点 梳 理 二、镁的存在、性质及应用 考点03 从海水中提取镁 2. 镁合金、氧化镁 (3)镁单质的化学性质 2Mg+O2 2MgO、3Mg+N2 Mg3N2 Mg+2H+===Mg2++H2↑ Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 2Mg+CO2 2MgO+C Mg+Cu2+===Mg2++Cu 考 点 梳 理 考点03 从海水中提取镁 你知道吗? 1、海水提镁 (1)贝壳煅烧→生石灰→石灰乳;将石灰乳加入沉淀池中使Mg2+转化为Mg(OH)2 沉淀;充分利用资源,发展绿色化学。 (2)沉淀池经过过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2,将沉淀加入到盛有 MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤 洗涤 干燥,可得到纯净的Mg(OH)2。 (3)电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中(H2、氦气等与镁不反应 的气体)冷却后可得到固体金属镁。 (4)除去MgCl2·6H2O中的结晶水需要在HCl气流中,才能得到纯净的氯化镁。 考 点 梳 理 考点03 从海水中提取镁 你知道吗? 2、镁的化学性质 (1)镁在高温条件下可以和H2O、CO2反应,因此镁着火不可用水或干冰来灭火, 应用沙子覆盖。 (2)金属镁在空气中可以与氧气、二氧化碳以及氮气反应。燃烧产物为MgO、 Mg3N2和C的混合物,主要产物是MgO。 (3)因为氧气的化学性质十分活泼,氮气在空气中的含量很大(78%),而二氧化 碳在空气中的含量极其微小,所以在定量计算时,镁在空气中与二氧化碳的反 应可以忽略不计,主要考虑镁与氧气和氮气的反应即可。 典 例 精 讲 考点03 从海水中提取镁 D 【典例03-1】【海水提取镁的工艺流程】一种工业制备无水氯化镁的工 艺流程如下,下列说法错误的是( ) A.物质X常选用生石灰 B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁 C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2 MgCl2+CO D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水 MgCl2 典 例 精 讲 考点03 从海水中提取镁 【典例03-2】【镁及其化合物的性质】下列除去杂质的方法不正确的是 ( ) A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、 干燥 B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤, 向滤液中通入过量CO2后过滤 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、 干燥得到MgO B 典 例 精 讲 考点03 从海水中提取镁 【演练03】【海水提取镁的实验原理】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( ) A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.直接电解MgCl2溶液也可以得到镁单质 C.步骤④用到的实验仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、三脚架等 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 B 从海带中提取碘 4 考 点 梳 理 一、工艺流程及原理 考点04 从海带中提取碘 ①2I-+Cl2==I2+2Cl- ②2H++H2O2+2I-==I2+2H2O 工业生产流程: 【注意】①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)的形式进入水中,可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质,生成的碘单质可用淀粉溶液来检验。 考 点 梳 理 二、加碘食盐中碘元素的检验 考点04 从海带中提取碘 1.碘元素的应用:碘是人体必需的微量元素,是维持人体甲状腺功能正常所必需 的元素,当人体缺碘时会患甲状腺肿大,海带、海鱼等含碘丰富的食品,对防 止碘缺乏很有效,在我国缺碘地区,主要通过食用加碘盐来补充碘元素。 2.加碘盐中碘元素的检验 (1)方案:食盐 酸性溶液 试纸变蓝,含碘元素 白醋溶解 蘸取溶液点在KI淀粉试纸上 (2)原理:在酸性条件下,IO3-与I-反应的离子方程式:IO3-+5I-+6H+==3I2+ 3H2O,生成的单质碘用淀粉溶液检验,现象是淀粉溶液变蓝。 考 点 梳 理 考点04 从海带中提取碘 你知道吗? 1、海带提取碘 (1)海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)形式进入水中,可降海带粉碎或 灼烧成海带灰,延长浸泡时间或不断搅拌(现代工业用离子交换法)等方法 以提高碘的提取率。 (2)提取过程中加入NaOH溶液碱化的目的是在碱性溶液中,可溶性有机物质可形 成沉淀通过过滤除去。 (3)氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等,从绿色化学的角度 最佳选择的氧化剂是双氧水,因还原产物是水,不引入新的杂质,无污染。 考 点 梳 理 考点04 从海带中提取碘 你知道吗? 2、氯、溴、碘主要性质及离子检验 (1)卤素单质的性质 ①Br2、I2与Cl2有相似的化学性质,如均能与金属、非金属(H2)、H2O、碱反应。 ②氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>I2。 (2)卤素离子的检验:检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸,因为其 灵敏度高,反应现象明显。检验时,一定要加入稀硝酸,以排除CO32-、OH- 等离子的干扰。 考 点 梳 理 考点04 从海带中提取碘 你知道吗? 2、氯、溴、碘主要性质及离子检验 (3)卤素单质的检验 常温下外观 常用检验方法 Cl2 黄绿色气体 ①能使湿润的KI淀粉试纸变蓝②能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 Br2 深红棕色液体 能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 I2 紫黑色固体 遇淀粉溶液变蓝 典 例 精 讲 考点04 从海带中提取碘 【典例04-1】【食盐加碘的原理】下表是某加碘盐包装袋上的部分文 字说明 根据这一说明某学生作出如下判断,其中正确的是( ) A.此食盐是纯净物 B.“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定 C.“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质 D.1 kg此食盐中含碘酸钾(35±15) mg B 配料 含碘量 食用方法 氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3) (35±15) mg·kg-1(以I计) 菜未烧熟不宜加入加碘盐,菜烧熟后加入加碘盐最佳 典 例 精 讲 考点04 从海带中提取碘 【典例04-2】【海带提碘的实验操作】海带是一种含碘量很高的海藻, 从中提取的磷广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取 碘的流程如图,下列有关说法正确的是( ) A.实验室将干海带置于 蒸发皿中灼烧 B.操作a与操作c方法相同 C.操作b中用于提取碘的 试剂还可以是乙醇 D.③的离子方程式:5I-+IO3-+3H2O=3I2+6OH- B 典 例 精 讲 考点04 从海带中提取碘 【演练04】【海水的综合利用】以已经提取出氯化钠、溴、镁等化学物 质的富碘卤水为主要原料,采用如图所示的工艺流程生产单质碘。 (1)写出乙、丁溶液中溶质的化学式:乙_______,丁_______。 FeI2 FeCl3 典 例 精 讲 考点04 从海带中提取碘 【演练04】【海水提碘的实验操作】以已经提取出氯化钠、溴、镁等化 学物质的富碘卤水为主要原料,采用如图所示的工艺流程生产单质碘。 (2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是________(填字母)。 A.除去NO B.除去未反应的I- C.除去未反应的Fe D.除去碱性物质 (3)第⑦步操作中提纯I2的步骤是_______、_______、_______。 (4)实验室检验I2的方法是________________________________。 (5)甲物质见光易变黑,其原因是__________________(用化学方程式 表示)。 C 萃取 分液 蒸馏 将其加入淀粉溶液中,溶液显蓝色 2AgI 2Ag+I2