第8章 第1节 新知探究课19 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步讲义(人教版2019)

第一节　自然资源的开发利用 新知探究课19　金属矿物的开发利用　海水资源的开发利用 1．能根据金属冶炼和海水资源的综合利用，说明化学对人类文明的伟大贡献，主动关心与资源开发有关的社会热点问题。 2．能运用所学知识分析和探讨金属冶炼和海水资源的综合利用过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。 一、金属矿物的开发利用 1．金属元素在自然界中存在的形态 (1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 (2)绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。 2．金属冶炼原理与实质 (1)原理：将金属从化合物中还原出来。 (2)实质：化合物中金属得到电子被还原生成金属单质。 3．金属冶炼方法 (1)加热分解法(写出化学方程式) ①制Hg：2HgO2Hg＋O2↑。 ②制Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。 (2)电解法(写出化学方程式) ①制Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 ②制Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 ③制Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (3)热还原法：高温加热条件下用还原剂把金属还原出来。 ①常用还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、铝等。 ②高炉炼铁：CO还原Fe2O3的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 ③铝热反应：Al还原Fe2O3的化学方程式为 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。 4．合理开发和利用金属资源的主要途径 (1)提高金属矿物的利用率。 (2)开发环保高效的金属冶炼方法。 (3)防止金属的腐蚀。 (4)加强废旧金属的回收和再利用。 (5)使用其他材料代替金属材料。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)有些活泼金属(如铝)可用作热还原法的还原剂。 (　　) (2)加强热，使氧化铜在高温条件下分解可制备单质铜。 (　　) (3)金属冶炼的实质是金属阳离子得到电子被还原成金属原子。 (　　) (4)回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物，这符合可持续发展的理念。 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√ 二、海水资源的开发利用 1．海水水资源的利用 其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高。 2．海水的化学资源利用 (1)海水中的化学元素 海水中含量最多的为O、H两种元素，还有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素。其他为微量元素，如Au。 (2)海水制盐：从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸的工业原料。 (3)从海水中可以提取镁、钾、溴及其他化工产品。 3．从海水中获取能源 (1)从海水中提取铀和重水，用于核能开发。 (2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等。 (　　) (2)海水中含有钾元素，仅通过物理变化就可以得到金属钾。 (　　) (3)海水各种化学资源的开发过程中，必须都要发生化学反应。 (　　) (4)海水中含量最多的元素为H和O。 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√ 金属的冶炼原理与方法 化学科学的发展是推动人类文明进步的重要推动力。金属冶炼技术的进步，是人类文明进步的一个体现。 1．用化学方程式表示图1和图2中冶炼金属的原理。 提示：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 2．能否用电解熔融AlCl3的方法来冶炼铝？能否用电解熔融MgO的方法冶炼镁？为什么？ 提示：不能；因为AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。因为MgO的熔点高，熔融时消耗大量能量，通常是电解熔融的氯化镁制备镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 3．部分金属在我国古代已经得到广泛应用。人类使用金属的年代先后顺序与金属的活动性顺序有什么关系？ 提示：金属冶炼方法的选择取决于金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上出现的时间相对晚一些。金属越不活泼，冶炼的方法越简单，人们使用的时间越早。 1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 2．金属冶炼的方法 方法 适用对象 冶炼原理(举例) 热分 解法 不活泼金属：金属活动性顺序排在Cu之后的金属 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还 原法 较活泼金属：金属活动性顺序排在Al之后和Hg之前的大多数金属 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ CuO＋H2Cu＋H2O Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁) Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3(铝热法炼铁) 电解法 非常活泼的金属：金属活动性顺序排在Zn之前的金属 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 　铝热反应 (1)概念：铝与某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。 (2)反应原理(以铝和氧化铁反应为例)：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。实验室模拟装置如图所示： (3)铝热剂：铝粉和某些难熔金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、MnO2等)的混合物。 (4)应用：在冶金工业上常用这一原理制取熔点较高的金属，如Fe、Cr、Mn等；也可用于焊接钢轨等。 1．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是(　　) 选项 冶炼原理 方法 A 2HgO2Hg＋O2↑ 热分解法 B 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电解法 C Cu2S＋O22Cu＋SO2 热分解法 D Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 热还原法 C　[Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，A正确；Al为活泼金属，通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，B正确；Cu2S＋O22Cu＋SO2，该反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C错误；高温下用CO做还原剂冶炼铁，属于热还原法，D正确。] 2．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是(　　) A．倭铅是指金属锌和铅的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是碳 C．我国历史上铅的使用早于锌 D．该冶炼锌的方法属于热还原法 A　[倭铅生产工艺为炉甘石和煤炭饼发火煅红而得，原料是碳酸锌和碳，根据氧化还原反应原理，被还原生成的金属只有锌，没有铅，A错误；该法利用了煤炭中碳的还原性把碳酸锌中的锌还原成单质来生产倭铅，B正确；倭铅之名应是在有铅之后而命制，是因为锌在各方面性质类似于铅而得，因此可以推断我国历史上铅的使用早于锌，C正确；该冶炼锌的方法是在高温下利用煤炭中的碳来还原碳酸锌中的锌，因此属于热还原法，D正确。] 海水资源的开发利用 工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”，其过程主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节。 1．上述流程吸收塔中通入二氧化硫和水的目的是什么？写出吸收塔中发生反应的化学方程式。 提示：通入二氧化硫和水的目的是将吹出塔中吹出的溴蒸气吸收。反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。 2．蒸馏塔中通入氯气的目的是什么？写出反应的离子方程式。 提示：通入Cl2的目的是将HBr氧化成Br2。反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 3．上述流程中，为什么要进行两次Br－Br2的过程？ 提示：进行两次Br－Br2的目的是将海水中的溴富集。 4．海带中含有碘元素的检测过程如下图： 写出滴入H2O2的化学方程式。 提示：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 5．以下是海水提镁的过程： (1)上述海水提镁的流程中，哪一步操作一定发生了氧化还原反应？ 提示：电解熔融MgCl2得到Mg和Cl2，该反应属于氧化还原反应。 (2)从海水提取镁的过程中，为了使海水中的MgCl2转化成Mg(OH)2，应向海水中加入石灰乳而不是石灰水，其原因是什么？ 提示：石灰水中Ca(OH)2的浓度小，得到的Mg(OH)2的量少，不适于工业生产。 1．三种海水淡化方法的原理 方法 原理 蒸馏法 将海水加热至沸腾气化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 反渗 透法 在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程 电渗 析法 在外加直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的 2.海水中制取溴——空气吹出法 (1)主要流程： (2)主要过程 3．海水提镁中主要涉及的化学方程式 CaCO3CaO＋CO2↑ CaO＋H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 3．海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　) A．海水中含有钠元素，只需经过物理变化就可以得到金属钠 B．海水制盐的过程中发生了化学变化 C．用静置、过滤的方法，使海水淡化 D．利用潮汐能发电是通过化学反应提供的能量 B　[海水中含有钠元素，需要电解熔融的NaCl得到金属钠，其中涉及化学变化，A错误；要得到氯化钠，就要对蒸发得到的粗盐进行提纯，有物理变化也有化学变化，B正确；用静置、过滤的方法可以除去水中的难溶性杂质，不能使海水淡化，可以采用蒸馏的方式，C错误；潮汐发电是通过水的动能与势能转化成电能，没有化学变化，D错误。] 4．溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴，工艺流程示意图如下。 下列说法不正确的是(　　) A．“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节 B．海水中Br－经氧化、吹出、吸收后，可实现溴的富集 C．“吸收塔”内反应的化学方程式：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr D．“吸收塔”内也可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:Br2＋2Na2CO3＋H2O===NaBr＋NaBrO3＋2NaHCO3 D　[由图可知，向浓缩、酸化后的海水中通入氯气，氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用空气和水蒸气将溴从吹出塔中吹出，向吸收塔中通入二氧化硫气体，二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，向蒸馏塔中通入氯气，氯气与氢溴酸发生置换反应生成溴，蒸馏出的溴经冷凝、精馏得到产品。由流程信息分析可知，“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节，A正确；海水中Br－ 经氧化、吹出、吸收后，可实现溴的富集，B正确；吸收塔中发生的反应为二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，C正确；若“吸收塔”内用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2，因生成的氢溴酸酸性强于碳酸，会产生二氧化碳，D不正确。] 1.明确金属冶炼的实质是金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质。 2．记住常见金属的冶炼方法： (1)K、Ca、Na、Mg、Al―→电解法。 (2)Zn～Cu―→热还原法。 (3)Hg、Ag―→热分解法。 3．了解海水淡化的主要方法有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。 4．熟悉海水提溴的工艺流程： 海水Br2溴蒸气HBrBr2液溴。 1．下列变化过程不属于金属冶炼的是(　　) A．电解氧化铝 B．铁在氧气中燃烧 C．铁矿石与焦炭在高温下反应 D．铝粉与二氧化锰在高温下反应 B　[铁在氧气中燃烧生成氧化物，不属于金属的冶炼。] 2．工业上冶炼 Ag 的反应为2Ag2O4Ag＋O2↑，该方法在金属冶炼中被称为(　　) A．电解法　　　　 B．热还原法 C．热分解法 D．置换法 C　[由反应可知该反应为分解反应，因此该冶炼被称为热分解法，C正确。] 3．海水提镁的主要流程如下： 下列说法正确的是(　　) ①试剂M是盐酸　②流程中的反应全部都是非氧化还原反应　③操作b只是过滤　④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制　⑤电解熔融MgCl2比电解熔融的MgO制金属镁更节约能量 A．①②③④⑤ B．②③ C．④⑤ D．①④⑤ D　[电解熔融氯化镁的反应属于氧化还原反应，因此②是错误的。③操作b应是浓缩、结晶、过滤，因此③是错误的。] 4．金属元素的原子结构决定了金属元素的性质、在自然界中的存在形式及冶炼方法。 (1)金属的冶炼一般有下列方法： a．焦炭法；b.水煤气(氢气和一氧化碳)法； c．活泼金属置换法；d.电解法 请从上述四种方法中选择相应的字母填入表中空格： 高炉炼铁 湿法炼铜 铝热法炼铬 工业上冶炼铝 ________ ________ ________ ________ 写出Al与Cr2O3反应的化学方程式(条件为高温)：____________________________________________________________________。 (2)铜在地壳中的含量远低于铝，但人类利用铜的历史远早于铝，这与古代发生的森林大火有一定的关系，因为人类在大火之后的灰烬中会发现红色发亮的物质。现在人们认识到，这种物质就是孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3，热稳定性差]在大火中转化而生成的铜，大火中与铜元素有关的反应化学方程式有三个(请补写另外两个方程式)：2CuO＋H2O＋CO2↑、 ____________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________。 [解析]　(1)高炉炼铁的反应原理是3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，属于焦炭法，选a；湿法炼铜的反应原理为Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，属于活泼金属置换法，选c；铝热法炼铬的反应原理为2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，属于活泼金属置换法，选c；工业上冶炼铝的反应原理为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，属于电解法，选d；Al与Cr2O3反应的化学方程式：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr。受热分解为CuO、CO2、H2O，树木燃烧时会有CO、C生成，然后C或CO还原CuO生成Cu，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑、2CuO＋C2Cu＋CO2↑、CuO＋COCu＋CO2。 [答案]　(1)a　c　c　d　2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr　(2)2CuO＋C2Cu＋CO2↑　CuO＋COCu＋CO2 新知探究课固基练(十九)　金属矿物的开发利用海水资源的开发利用 1．下列说法不正确的是(　　) A．从自然界中获得金属单质均需要通过化学方法 B．金属活动性不同，冶炼方法也有所不同 C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率 D．废旧金属的回收再利用，有利于环境保护 A　[自然界中的绝大多数金属元素以化合物形式存在，这些金属单质的获得需要通过化学方法，极少数金属元素如Au、Pt等以游离态形式存在，这些金属单质的获得只需要通过物理方法(如富集法)，A项错误；金属活动性不同，金属阳离子被还原的难易程度不同，冶炼方法不同，B项正确；金属矿物资源是有限的，既要提高金属矿物的利用率，又要回收再利用废旧金属，C、D项正确。] 2．海洋中蕴藏着巨大的化学资源，下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　) A．蒸发海水可以得到单质碘 B．蒸馏海水可以得到淡水 C．电解海水可以得到单质镁 D．电解海水可以制得金属钠 B　[A项，海水中的碘元素以I－的形式存在，可以加氧化剂将I－氧化为I2，最后再萃取蒸馏即可得到碘单质，错误；B项，利用蒸馏法使水变为水蒸气，然后通过冷凝得到蒸馏水，能使海水淡化，正确；C项，电解熔融MgCl2可以获得金属Mg，电解海水得不到金属Mg，错误；D项，电解熔融NaCl可以获得金属Na，电解海水得不到金属Na，错误。] 3．金属锂是密度最小的金属，等质量的不同金属，锂可以释放出更多的电子，故常用来制造高性能电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则冶炼金属锂应采用的方法是(　　) A．电解法　　　 B．热还原法 C．热分解法 D．铝热法 A　[金属的冶炼方法与金属活动性顺序的关系： 金属锂的活动性介于钠与镁之间，应采用电解法冶炼金属锂。] 4．下列制备金属单质的方法或原理正确的是(　　) A．在高温条件下，用H2还原Na2O制备单质Na B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO 在高温条件下分解制备单质Cu B　[Na的还原能力强于H2，所以即便是在高温条件下，H2也不能还原Na2O，A不正确；Al2O3为离子化合物，在通电条件下，电解熔融的Al2O3，可制备Al和氧气，B正确；在通电条件下，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，电解熔融的氯化钠可制备单质Na，C不正确；CuO 在高温条件下分解可生成Cu2O和O2，不能制备单质Cu，D不正确。] 5．下列关于海水资源综合利用的说法，正确的是(　　) A．海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化 B．从海水中提取溴单质涉及化学变化 C．从海水中可以得到MgCl2，可电解MgCl2溶液制备Mg D．海水提取溴的过程中，空气吹出法利用了溴蒸气的密度比空气的密度小 B　[海水蒸发溶剂得到海盐是利用氯化钠溶解度随温度变化不大的特点，蒸发溶剂析出晶体，过程中无新物质生成，为物理变化，A错误；从海水中提取溴单质，需要加入氧化剂氧化溴离子生成溴单质，涉及化学变化，B正确；电解氯化镁溶液得到氢氧化镁、氢气和氯气，不能得到金属镁，工业上是电解熔融氯化镁得到镁，C错误；海水提取溴一般用氯气氧化溴离子转化为溴单质，利用了溴易挥发的性质，用热空气吹出单质溴，吸收后再氧化得到溴单质，达到富集的目的，D错误。] 6．将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题： (1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。 ①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量 ③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺 (2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收，溴歧化为Br－和并没有产生CO2，则反应的离子反应方程式为_______________________。 (3)海水提镁的一段工艺流程如下图： 浓海水的主要成分如下： 离子 浓度/(g·L-1) 63.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子为________，获得产品2的离子反应方程式为_____________________________________________________________ ____________________________________________________________________， 浓海水的利用率为90%，则1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。 [解析]　(1)①用混凝法获取淡水利用的是胶体的吸附性，不能用于大规模海水淡化，①错误；②提高部分产品的质量、③优化提取产品的品种、④改进钾、溴、镁等的提取工艺均有利于改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法，答案选②③④。(2)Br2与纯碱反应溴歧化为Br－和，并没有产生CO2，这说明反应中有碳酸氢钠产生，因此反应的离子反应方程式为。(3)石灰乳中的钙离子与硫酸根结合生成硫酸钙沉淀，因此该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的阳离子为Ca2+；石灰乳中的氢氧根离子结合镁离子生成氢氧化镁沉淀，因此获得产品2的离子反应方程式为Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓；浓海水的利用率为90%，则1 L浓海水最多可得到氢氧化镁的质量为×58×0.9＝62.64 g。 [答案]　(1)②③④　 (3)Ca2+　Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓　62.64 7．下列关于金属冶炼的说法中正确的是(　　) A．加热辰砂(硫化汞)，使它分解可以冶炼得到汞 B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等 C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关 B　[金属汞的冶炼方法是加热分解氧化汞，但辰砂是硫化汞，A错误；热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等，B正确；熔融的氯化铝不导电，应电解熔融氧化铝的方法获得铝，C错误；人类历史上越不活泼的金属越早被发现和利用，D错误。] 8．下列有关海水提取镁的说法不正确的是(　　) A．贝壳在海水提取镁的生产流程中，主要经历了CaCO3→CaO→Ca(OH)2的过程 B．从海水中经过过滤后的Mg2+，利用OH－将其转化为Mg(OH)2沉淀，然后电解Mg(OH)2制备纯镁 C．工业生产中利用电解熔融MgCl2制备镁 D．在海水提取镁的工业流程中，氯气可以循环利用，用于制备盐酸，再溶解 B　[从海水中提取金属镁，是将贝壳转化为，然后将海水中的Mg2+转化为，将Mg(OH)2转化为MgCl2，经过电解熔融MgCl2，从而制得金属镁，所以A项和C项都是正确的，而B项错误；在电解熔融氯化镁时，不仅得到了金属镁，同时也得到了氯气，这些氯气可以循环使用，所以D项也是正确的。] 9．《天工开物》中述及铜的开采与冶炼：凡铜砂……淘洗去土滓，然后入炉煎炼，其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是(　　) A．“淘洗去土滓”属于原料的富集 B．炼制所得自然铜为合金 C．铜与铅混合物的分离过程利用了物质的熔点不同 D．可用热分解法冶炼铜 D　[“淘洗去土滓”，使矿石和土分离属于原料的富集，A正确；纯铜为红色，“自然铜……色似干银泥”为合金，B正确；铜与铅混合物的分离过程中，“铅质先化，从上孔流出，”利用了物质的熔点不同，C正确；不能用热分解法冶炼铜，可用热还原法冶炼铜，D错误。] 10．(素养题)碘元素是人体的必需微量元素之一。某学习小组在实验室进行海带提碘的探究，实验过程如图： Ⅰ.海带中碘元素的确定 海带海带灰海带灰浸取液 (1)取海带灰浸取液1～2 mL，加入稀硫酸约0.5 mL、5%的H2O2溶液约0.5 mL，然后加入CCl4(密度比水大且不溶于水，也不与碘、稀硫酸、过氧化氢等反应)约0.5 mL，振荡后静置，可以观察到溶液分层，上层接近无色，下层为紫色(碘单质在四氯化碳中显紫色)，即证明海带中含有碘元素，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________。 Ⅱ.海带提碘 海带灰浸取液含I2的水溶液碘的有机溶液→晶体碘 已知：向含碘单质的水溶液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后，大多数碘溶于四氯化碳中，溶解有碘的四氯化碳与水分开(四氯化碳层在下层)，该过程称为萃取。 (2)若向100 mL碘水中加入20 mL CCl4，充分振荡、静置，此时碘在CCl4中的物质的量浓度是水中的86倍，则萃取效率为________%(结果保留小数点后两位)(萃取效率＝×100%)。 Ⅲ.海带中碘含量的测定 (3)若称取干海带10.0 g，经灼烧、浸取、H2O2氧化等过程后配制成100 mL溶液，移取25.00 mL于锥形瓶中，然后在锥形瓶内滴入2滴淀粉(此时溶液显蓝色)，然后加入0.01 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液，待溶液的蓝色恰好消失，此时消耗的Na2S2O3溶液的体积为10.00 mL，则海带中含碘的质量分数为________%(结果保留小数点后两位)(已知＋2I－，且不存在其他反应)。 [解析]　(1)海带中碘元素主要以I－的形式存在，过氧化氢是一种常用的氧化剂，发生反应2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。(2)设碘单质在水中的浓度为x mol/mL，则碘单质在四氯化碳中的浓度为86x mol/mL，所以总物质的量n1＝100 mL×x mol/mL＋20 mL×86x mol/mL＝1820x mol；在四氯化碳中的物质的量n2＝20 mL×86x mol/mL＝1720x mol；所以萃取效率为×100%＝×100%≈94.51%。(3)参与反应的的物质的量为0.01 mol/L×0.01 L＝10-4 mol，根据离子方程式，碘单质的物质的量为5×10-5 mol，故海带中含碘的质量分数为×100%≈0.51%。 [答案]　(1)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O　(2)94.51　 (3)0.51 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$