第三单元 海洋化学资源的综合利用-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（苏教版2019）

专题三 从海水中获得的化学物质 第三单元 海洋化学资源的综合利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 海水资源概述 海水中含有80多种元素，地球上绝大部分的溴、碘元素都存在于海洋中，镁的含量也很大。 知识点2 粗盐提纯 【实验设计】粗盐中杂质离子的去除 粗盐中含有可溶性杂质（CaCl2 、MgCl2 、Na2SO4），请选择合适的仪器和试剂，设计实验操作步骤，完成粗盐提纯实验，并将结果填入下表。 设计过程： 知识点2 从海水中提取溴 1.溴元素的提取原理​ （1）氧化反应：海水中的溴元素主要以________的形式存在。将_______通入提取食盐后的母液（用硫酸酸化以抑制氯、溴与水的反应）中，将溶液中的溴离子转化为溴单质，反应为：Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- 母液使用硫酸进行酸化处理，能够降低溶液中OH-的浓度，进而抑制氯气、溴单质与水发生反应。氯气与水会发生可逆反应，生成HCl和HClO；溴单质与水同样会发生可逆反应，生成HBr和 HBrO。通过酸化抑制这些反应，能够提高溴元素的提取效率。​ 2.溴单质的分离方法 吹出过程：生成的溴单质溶解在水中，由于溴具有________性，向溶液中鼓入________，________可将溴从溶液中吹出，实现溴与母液的分离。​ 冷凝收集：将吹出的溴蒸气进行冷凝，得到粗溴。​ 3.溴的精制​对粗溴进行进一步精制处理，可得到高纯度的溴单质。​ 4.溴的用途​ 医药领域：过去常用的消毒药剂“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇静剂；青霉素等药物生产需要溴作为原料。​ 农业领域：溴是制造农业杀虫剂的原料，帮助防治农作物病虫害。​ 材料领域：溴化银可被用作医疗 X 射线胶片上的________剂。当用 X 射线照射胶片时，胶片上的部分溴化银分解出银，再经化学方法处理后得到照片的底片。此外，溴还用于制造阻燃剂，提高材料的阻燃性能。 拓展：变色玻璃中通常回加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒，使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线；当光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用 下，重新生成溴化银，于是玻璃的颜色自动变浅，透光性增强。请写出上述变化中发生反应的化学方程式：________ 知识点3 从海水中提取镁 1.从海水中提取镁 （1）石灰乳的制备：海边大量存在的贝壳（主要成分________）经过煅烧，分解生成氧化钙（石灰），化学方程式为：________ （2）氧化钙与水反应生成________，化学方程式为：________ （3）沉淀镁离子：将石灰乳加入海水沉淀池中，海水中的镁离子与石灰乳中的氢氧根离子发生反应，生成氢氧化镁沉淀，化学方程式为：________ （4）氢氧化镁转化：将氢氧化镁沉淀与盐酸反应，氢氧化镁与盐酸发生中和反应，生成氯化镁和水，化学方程式为：________ （5）蒸发结晶：将反应得到的氯化镁溶液进行蒸发结晶操作，可获得________晶体。 （6）后续还可通过进一步处理，如在氯化氢气流中加热脱水等，得到无水氯化镁，再通过电解熔融无水氯化镁制取金属镁，化学方程式为：________ 2.镁的性质与用途 （1）镁的原子结构与性质 镁是________金属，可以与某些非金属单质、酸 等物质发生反应： 镁能在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁： （2）镁的用途​ 工业领域：镁用于制造合金，广泛应用于航空航天、汽车制造等行业，可减轻设备重量，提高性能。氧化镁的熔点高达2800℃ ，是优质的___________材料。​ 化学领域：镁可作为还原剂，用于某些化学反应中。​ 医疗领域：一些镁的化合物可用于医疗，如氢氧化镁可作为抗酸药，缓解胃酸过多引起的不适。 知识点4 从海水中提取碘 1. 从海水中提取碘 （1）原料处理：以___________等为原料，将其浸泡，海带中所含的碘元素以________的形式进入水中，得到含碘离子的浸出液。​ （2）氧化反应：利用氧化还原反应，向浸出液中加入合适的________剂（如氯气、过氧化氢等），将碘离子氧化成碘单质。以氯气为例，反应的离子方程式为：______________________；用过氧化氢在酸性条件下氧化碘离子的化学方程式为：______________________ （3）离子交换法富集：现代工业上用_______________法处理含碘离子的溶液 ，通过离子交换树脂选择性吸附碘离子，提高碘离子浓度，从而提高碘的提取率。之后再进行解吸等操作，使碘离子重新进入溶液，便于后续氧化为碘单质。​ （4）分离提纯：碘单质在水中溶解度较小，可利用___________（如用四氯化碳萃取）的方法将碘单质从水溶液中分离出来，然后通过__________等方法分离萃取剂和碘单质，得到纯净的碘。 2.碘的用途 （1）医药领域：碘及其化合物常用于___________，如碘酒；碘是合成甲状腺激素的重要原料，碘盐的使用可预防_____________等疾病。​ （2）工业领域：碘在有机合成中用作催化剂；在电子工业中用于制造半导体器件等。​ （3）农业领域：含碘的肥料可以促进农作物生长，提高作物的抗病能力。 （4）与人体健康的关系：碘是人体必需的微量元素，对维持人体___________正常功能至关重要。人体缺碘会患甲状腺肿大，可从饮水、粮食、蔬菜和周围环境获取碘，多食用海带、海鱼等含碘丰富的食品，或食用加碘盐（__________）能有效防治。 3.加碘盐中碘元素的检验 【实验设计】碘在加碘盐中以IO3-的形式存在。已知在酸性条件下， IO3-会和I-发生如下反应：IO3- + 5I- + 6H+ === 3I2 + 3H2O。根据该反应，我们可以用试纸和生活中常见的物质检验加碘盐中碘的存在。 实验可选用的物质有：自来水、碘化钾淀粉试纸、白糖、白醋、白酒。 请根据以上信息，设计实验方案，检验加碘盐中碘的存在。 设计过程： 知识点5 海底矿产资源的分类与分布 1.浅海矿产资源（大陆架及部分大陆斜坡） （1）石油与天然气： 分布：大陆架沉积盆地（如波斯湾、北海、南海等海域）。 形成：由海洋生物残骸经长期地质作用转化而来，是目前海洋能源开发的主要对象。 （2）滨海砂矿： 组成：富含钛、锆、金、金刚石等金属或非金属矿物的砂粒沉积。 例子：澳大利亚东海岸的锆石砂矿、美国佛罗里达的钛铁矿砂矿。 （3）天然气水合物（可燃冰）： 结构：甲烷等天然气分子被水分子包裹形成的晶体，多分布于深海沉积物或永久冻土带。 特点：能量密度高，燃烧污染小，但开采技术难度大，易引发环境问题（如甲烷泄漏加剧温室效应）。 2. 深海矿产资源 （1）多金属结核矿： 形态：黑色结核状物体，富含锰、铁、铜、镍、钴等金属，分布于深海平原（如太平洋克拉里昂 - 克利珀顿区）。 成因：金属离子在海底缓慢沉积形成，生长速度极慢（约每千年 1-10 毫米）。 （2）海底多金属硫化物矿床： 形成：海底热泉活动中，硫化物（如硫化铜、硫化锌）沉积于热泉口附近，又称 “海底黑烟囱” 矿床。 金属含量：铜、锌、铅等金属含量较高，伴生金、银等贵金属。 （3）磷钙土矿： 成分：以磷酸钙为主，富含磷、铀、稀土元素，分布于深海海底或海山区域，是重要的磷肥与稀土资源来源。 教材习题02（P83） 碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一问题，我国已经开始 实施“智力工程”，最经济可行的措施是( ) A. 食盐加碘 B. 面包加碘 C. 大量食用海带 D. 注射含碘药剂 解题方法 【答案】 教材习题04（P83） 有四瓶无色溶液，分别是NaCl 、NaBr 、KBr 、KI溶液，请根据有关物质的性质，设计实验将其区分开来。 解题方法 【答案】 考点1：海水提溴 1.从海水中提取溴时，向母液中通入氯气发生反应的类型是（ ）​ A. 化合反应​ B. 分解反应​ C. 置换反应​ D. 复分解反应​ 2.用硫酸酸化提取食盐后的母液，目的是（ ）​ A. 增强溶液酸性​ B. 抑制氯、溴与水的反应​ C. 除去杂质离子​ D. 便于溴的吹出​ 考点2：海水提镁 1.从海水中提取镁的过程中，不涉及的反应类型是（ ）​ A. 分解反应​ B. 化合反应​ C. 置换反应​ D. 复分解反应​ 2.简述从海水中提取镁的主要流程。​ 考点3：海水提碘 1.下列关于从海藻中提取碘元素的说法错误的是（ ）​ A. 浸泡海藻的目的是使碘离子进入水中​ B. 氧化碘离子时只能用氯气作氧化剂​ C. 离子交换法可提高碘的提取率​ D. 可用四氯化碳萃取碘水中的碘单质​ 2.关于碘与人体健康，下列说法正确的是（ ）​ A. 碘摄入越多对人体越有益​ B. 不吃含碘食品就不会患甲状腺疾病​ C. 我国加碘盐含碘量是固定不变的​ 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.掌握海水中溴、镁提取及海藻中碘提取的原理与流程，理解相关化学反应。 2.熟悉溴、镁、碘提取操作要点和分离方法。 3.了解溴、镁、碘的用途，以及碘与人体健康的关系。​ 【学习重难点】 1.海水中溴、镁、碘的提取流程与原理；相关化学反应方程式；溴、镁、碘在各领域的重要用途。 2.不同提取流程中分离提纯操作的差异及原理；提取过程中的环境问题与解决措施。 1.碘元素在下列物质中以单质存在的是(　　) A.碘酒 B.海带 C.含碘食盐 D.人工降雨剂 2.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液　②碘的CCl4溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合物的正确方法依次是(　　) A.萃取、蒸发、分液 B.分液、蒸馏、萃取 C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液 3.实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 4.从海水中提取镁的工业生产流程如下: 海水Mg(OH)2MgCl2·6H2OMgCl2Mg 下列说法中错误的是(　　) A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.该提取镁的过程中复分解反应只发生了一次 C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2 D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O 5.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案，你认为能证明海带灼烧后的灰烬中含有碘元素的是(　　) A.取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成 B.取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素 C.取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D.取适量滤液，加入酸化的H2O2溶液，再加入淀粉溶液，溶液呈蓝色证明含有碘元素 6.碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法，其流程如图。下列说法错误的是(　　) 海带海带灰含I-溶液氧化碘水碘的CCl4溶液碘单质 A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物 B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C.操作④的名称为萃取分液，CCl4可以用苯、酒精等代替 D.操作⑤可以为蒸馏 7.从海水中提取部分物质的过程如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A.在粗盐中含有Mg2+、S、Ca2+等杂质，加入除杂试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→盐酸 B.母液到无水MgCl2的一系列变化中涉及氧化还原反应 C.工业上一般用电解氯化镁溶液的方法制取Mg单质 D.③和⑤均涉及反应:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-，该反应属于置换反应 8.海水中富含MgCl2，利用下列流程可制取金属镁。在整个流程中没有涉及的化学反应类型是(　　) A.化合反应 B.置换反应 C.复分解反应 D.分解反应 9.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。下图是实验室从海藻灰中提取碘的流程的一部分: 下列判断正确的是(　　) A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取分液 B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C.步骤③中加入的有机溶剂可以是乙醇 D.步骤④的操作是过滤 10.海洋中有丰富的资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是(　　) A.由反应①可知:相同温度下，NaHCO3的溶解度大于Na2CO3 B.反应②的离子方程式为Br2+SO2+2H2O===S+2Br-+4H+ C.可通过电解MgCl2溶液的方法制得金属镁 D.粗盐中含有的Mg2+、S等杂质离子，可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等试剂加以去除 11.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气 12.人造光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁，可通过下列步骤实现:①过滤　②溶解　③加入适量Ca(OH)2　④蒸发 ⑤用盐酸溶解　⑥电解熔融MgCl2　⑦在HCl气流中强热MgCl2·6H2O晶体。正确的顺序是(　　) A.⑤③①②④⑥⑦ B.②③①⑤④⑦⑥ C.②④①③⑦⑤⑥ D.⑤③①④②⑦⑥ 13.工业“从海水中提取镁”的流程图如图: 请根据图示回答以下问题: （1）过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、　　　　　、玻璃棒。 （2）滤液b中含有H2O、　　　　　　　　等物质(填两种物质的化学式即可)。 （3）流程图中操作c的名称为　 。 （4）写出反应a的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14.海洋是资源的宝库，海水中所含食盐高达4×1016 t。从海水中可提取食盐、金属镁或镁的化合物，其过程如图所示: 请回答: （1）贝壳主要成分的化学式是　 。 （2）步骤④反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）实验室由粗盐结晶制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发等步骤，粗盐提纯过程中过滤的目的是　　　　(填序号)。 ①获得NaCl晶体 ②除去难溶性物质 ③除去易挥发物质 ④除去可溶性物质 过滤需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 （4）电解MgCl2制金属Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，电解0.2 mol MgCl2可生成金属 Mg　　　　 g，同时可得到标准状况下的氯气　　　　　　　 L。 15.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验(苯是一种不溶于水，密度比水小的有机溶剂): 请填写下列空白: （1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是　　　　(填字母)。 A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 （2）步骤③的实验操作名称是　　　　;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是　　　　。 （3）步骤⑤是萃取、分液，某学生选择用苯来提取碘的理由是　 。 在分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后　　　　(填字母)，以下略。 A.直接将含碘苯溶液从分液漏斗上口倒出 B.直接将含碘苯溶液从分液漏斗下口放出 C.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从下口放出 D.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三 从海水中获得的化学物质 第三单元 海洋化学资源的综合利用 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 海水资源概述 海水中含有80多种元素，地球上绝大部分的溴、碘元素都存在于海洋中，镁的含量也很大。 知识点2 粗盐提纯 【实验设计】粗盐中杂质离子的去除 粗盐中含有可溶性杂质（CaCl2 、MgCl2 、Na2SO4），请选择合适的仪器和试剂，设计实验操作步骤，完成粗盐提纯实验，并将结果填入下表。 设计过程： 一、实验仪器 1.用于溶解和反应的容器：烧杯 2.搅拌与引流工具：玻璃棒 3.过滤装置：漏斗、滤纸 4.支撑固定仪器：铁架台（带铁圈） 5.蒸发结晶仪器：蒸发皿 6.加热设备：酒精灯 7.量取液体工具：量筒 8.称量固体工具：托盘天平、药匙 9.滴加液体工具：胶头滴管 二、需要的试剂： 1.溶剂：蒸馏水 2.除杂试剂： （1）用于去除硫酸根离子（SO42-）：过量氯化钡（BaCl2）溶液 （2）用于去除镁离子（Mg²+）：过量氢氧化钠（NaOH）溶液 （3）用于去除钙离子（Ca²+）和过量钡离子（Ba²+）：过量碳酸钠（Na2CO3）溶液 （4）用于调节 pH，去除过量碳酸根离子（CO32-）和氢氧根离子（OH-）：稀盐酸 三、实验步骤 1.溶解：使用托盘天平称取一定质量的粗盐，将其倒入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒不断搅拌，直至粗盐完全溶解。 2.除 SO42-：向上述已溶解的溶液中逐滴加入过量的 BaCl₂溶液，同时不断搅拌，直至不再产生白色沉淀（硫酸钡，BaSO4），之后静置。 3.除 Mg²+：向静置后的溶液中滴加过量的 NaOH 溶液，搅拌均匀，直到不再有白色沉淀（Mg (OH)2）生成，再次静置。 4.除 Ca²+和过量 Ba²+：滴加过量的Na2CO3溶液，充分搅拌，直至不再产生白色沉淀（碳酸钙，CaCO3；碳酸钡，BaCO3），随后静置。 5.过滤：将静置后的混合液沿着玻璃棒缓缓倒入放有滤纸的漏斗中进行过滤，将所有沉淀除去，把得到的滤液收集到干净的烧杯中。 6.调 pH：向收集到的滤液中逐滴加入稀盐酸，期间使用 pH 试纸不断检测溶液酸碱度，直至溶液呈中性（pH = 7），以此除去过量的CO32-和 OH-。 7.蒸发结晶：把调节好 pH 的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯进行加热，在加热过程中，要用玻璃棒持续不断地搅拌，当观察到溶液中出现大量晶体时，停止加热，利用蒸发皿的余热将剩余水分蒸干，最终得到纯净的 NaCl 晶体。 知识点2 从海水中提取溴 1.溴元素的提取原理​ （1）氧化反应：海水中的溴元素主要以溴离子的形式存在。将氯气通入提取食盐后的母液（用硫酸酸化以抑制氯、溴与水的反应）中，将溶液中的溴离子转化为溴单质，反应为：Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- 母液使用硫酸进行酸化处理，能够降低溶液中OH-的浓度，进而抑制氯气、溴单质与水发生反应。氯气与水会发生可逆反应，生成HCl和HClO；溴单质与水同样会发生可逆反应，生成HBr和 HBrO。通过酸化抑制这些反应，能够提高溴元素的提取效率。​ 2.溴单质的分离方法 吹出过程：生成的溴单质溶解在水中，由于溴具有挥发性，向溶液中鼓入热空气，热空气可将溴从溶液中吹出，实现溴与母液的分离。​ 冷凝收集：将吹出的溴蒸气进行冷凝，得到粗溴。​ 3.溴的精制​对粗溴进行进一步精制处理，可得到高纯度的溴单质。​ 4.溴的用途​ 医药领域：过去常用的消毒药剂“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇静剂；青霉素等药物生产需要溴作为原料。​ 农业领域：溴是制造农业杀虫剂的原料，帮助防治农作物病虫害。​ 材料领域：溴化银可被用作医疗 X 射线胶片上的感光剂。当用 X 射线照射胶片时，胶片上的部分溴化银分解出银，再经化学方法处理后得到照片的底片。此外，溴还用于制造阻燃剂，提高材料的阻燃性能。 拓展：变色玻璃中通常回加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒，使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线；当光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用 下，重新生成溴化银，于是玻璃的颜色自动变浅，透光性增强。请写出上述变化中发生反应的化学方程式： 知识点3 从海水中提取镁 1.从海水中提取镁 （1）石灰乳的制备：海边大量存在的贝壳（主要成分碳酸钙）经过煅烧，分解生成氧化钙（石灰），化学方程式为： （2）氧化钙与水反应生成石灰乳，化学方程式为： （3）沉淀镁离子：将石灰乳加入海水沉淀池中，海水中的镁离子与石灰乳中的氢氧根离子发生反应，生成氢氧化镁沉淀，化学方程式为：MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓+ CaCl2 （4）氢氧化镁转化：将氢氧化镁沉淀与盐酸反应，氢氧化镁与盐酸发生中和反应，生成氯化镁和水，化学方程式为：Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O （5）蒸发结晶：将反应得到的氯化镁溶液进行蒸发结晶操作，可获得六水合氯化镁晶体。 （6）后续还可通过进一步处理，如在氯化氢气流中加热脱水等，得到无水氯化镁，再通过电解熔融无水氯化镁制取金属镁，化学方程式为：MgCl2 2.镁的性质与用途 （1）镁的原子结构与性质 镁是活泼金属，可以与某些非金属单质、酸 等物质发生反应： 镁能在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁： （2）镁的用途​ 工业领域：镁用于制造合金，广泛应用于航空航天、汽车制造等行业，可减轻设备重量，提高性能。氧化镁的熔点高达2800℃ ，是优质的耐高温材料。​ 化学领域：镁可作为还原剂，用于某些化学反应中。​ 医疗领域：一些镁的化合物可用于医疗，如氢氧化镁可作为抗酸药，缓解胃酸过多引起的不适。 知识点4 从海水中提取碘 1. 从海水中提取碘 （1）原料处理：以海带海藻等为原料，将其浸泡，海带中所含的碘元素以碘离子的形式进入水中，得到含碘离子的浸出液。​ （2）氧化反应：利用氧化还原反应，向浸出液中加入合适的氧化剂（如氯气、过氧化氢等），将碘离子氧化成碘单质。以氯气为例，反应的离子方程式为：；用过氧化氢在酸性条件下氧化碘离子的化学方程式为： （3）离子交换法富集：现代工业上用离子交换法处理含碘离子的溶液 ，通过离子交换树脂选择性吸附碘离子，提高碘离子浓度，从而提高碘的提取率。之后再进行解吸等操作，使碘离子重新进入溶液，便于后续氧化为碘单质。​ （4）分离提纯：碘单质在水中溶解度较小，可利用萃取（如用四氯化碳萃取）的方法将碘单质从水溶液中分离出来，然后通过蒸馏等方法分离萃取剂和碘单质，得到纯净的碘。 2.碘的用途 （1）医药领域：碘及其化合物常用于消毒杀菌，如碘酒；碘是合成甲状腺激素的重要原料，碘盐的使用可预防甲状腺肿大等疾病。​ （2）工业领域：碘在有机合成中用作催化剂；在电子工业中用于制造半导体器件等。​ （3）农业领域：含碘的肥料可以促进农作物生长，提高作物的抗病能力。 （4）与人体健康的关系：碘是人体必需的微量元素，对维持人体甲状腺正常功能至关重要。人体缺碘会患甲状腺肿大，可从饮水、粮食、蔬菜和周围环境获取碘，多食用海带、海鱼等含碘丰富的食品，或食用加碘盐（KIO3）能有效防治。 3.加碘盐中碘元素的检验 【实验设计】碘在加碘盐中以IO3-的形式存在。已知在酸性条件下， IO3-会和I-发生如下反应：IO3- + 5I- + 6H+ === 3I2 + 3H2O。根据该反应，我们可以用试纸和生活中常见的物质检验加碘盐中碘的存在。 实验可选用的物质有：自来水、碘化钾淀粉试纸、白糖、白醋、白酒。 请根据以上信息，设计实验方案，检验加碘盐中碘的存在。 设计过程： （1） 取少量加碘盐放在干净的表面皿或小容器中。 （2） 用胶头滴管吸取适量白醋，滴加到加碘盐上，使盐表面湿润，营造酸性环境。 （3） 立即将碘化钾淀粉试纸覆盖在加碘盐上方，使试纸与湿润的盐接触，观察试纸颜色变化。 实验现象与结论：若试纸变蓝，说明加碘盐中的IO3- 与碘化钾淀粉试纸上的I- 在白醋提供的酸性条件下发生反应生成了碘单质，从而证明加碘盐中存在碘元素；若试纸不变蓝，则说明加碘盐中不存在碘元素（或实验操作有误、条件不满足等）。 注意事项：实验过程中取用加碘盐、白醋等试剂时，要注意避免污染试剂，保证实验结果的准确性。试纸与加碘盐接触时，尽量确保充分接触，且观察时间不宜过长，防止因其他因素干扰导致试纸颜色变化不准确 。 知识点5 海底矿产资源的分类与分布 1.浅海矿产资源（大陆架及部分大陆斜坡） （1）石油与天然气： 分布：大陆架沉积盆地（如波斯湾、北海、南海等海域）。 形成：由海洋生物残骸经长期地质作用转化而来，是目前海洋能源开发的主要对象。 （2）滨海砂矿： 组成：富含钛、锆、金、金刚石等金属或非金属矿物的砂粒沉积。 例子：澳大利亚东海岸的锆石砂矿、美国佛罗里达的钛铁矿砂矿。 （3）天然气水合物（可燃冰）： 结构：甲烷等天然气分子被水分子包裹形成的晶体，多分布于深海沉积物或永久冻土带。 特点：能量密度高，燃烧污染小，但开采技术难度大，易引发环境问题（如甲烷泄漏加剧温室效应）。 2. 深海矿产资源 （1）多金属结核矿： 形态：黑色结核状物体，富含锰、铁、铜、镍、钴等金属，分布于深海平原（如太平洋克拉里昂 - 克利珀顿区）。 成因：金属离子在海底缓慢沉积形成，生长速度极慢（约每千年 1-10 毫米）。 （2）海底多金属硫化物矿床： 形成：海底热泉活动中，硫化物（如硫化铜、硫化锌）沉积于热泉口附近，又称 “海底黑烟囱” 矿床。 金属含量：铜、锌、铅等金属含量较高，伴生金、银等贵金属。 （3）磷钙土矿： 成分：以磷酸钙为主，富含磷、铀、稀土元素，分布于深海海底或海山区域，是重要的磷肥与稀土资源来源。 教材习题02（P83） 碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一问题，我国已经开始 实施“智力工程”，最经济可行的措施是( ) A. 食盐加碘 B. 面包加碘 C. 大量食用海带 D. 注射含碘药剂 解题方法 A. 食盐加碘：食盐是日常饮食中普遍使用的调味品，通过在食盐中加碘，能让居民在日常饮食中自然且持续地补充碘元素，具有覆盖范围广、成本低、操作简便等优点，是最经济可行的措施 。 B. 面包加碘：面包并非居民每日必需的食物，其食用人群和食用频率具有局限性，无法保证普遍且稳定的碘补充，因此不是最经济可行的方式。 C. 大量食用海带：海带虽然富含碘元素，但受地域、饮食习惯等因素影响，并非所有居民都能经常食用，且 “大量食用” 可能带来饮食结构不合理等问题，不具有普遍适用性。 D. 注射含碘药剂：这种方式需要专业医疗人员操作，成本较高，且作为日常补碘措施不现实，只适用于特定的缺碘严重情况。 【答案】A 教材习题04（P83） 有四瓶无色溶液，分别是NaCl 、NaBr 、KBr 、KI溶液，请根据有关物质的性质，设计实验将其区分开来。 解题方法 【答案】 由于Na⁺和K⁺无法通过常规方法区分（题目未提供焰色反应条件），表中暂未区分。若需区分，需补充焰色反应实验。 考点1：海水提溴 1.从海水中提取溴时，向母液中通入氯气发生反应的类型是（ ）​ A. 化合反应​ B. 分解反应​ C. 置换反应​ D. 复分解反应​ 【答案】C​ 【解析】Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- 是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，同时也是氧化还原反应。​ 2.用硫酸酸化提取食盐后的母液，目的是（ ）​ A. 增强溶液酸性​ B. 抑制氯、溴与水的反应​ C. 除去杂质离子​ D. 便于溴的吹出​ 【答案】B​ 【解析】母液使用硫酸进行酸化处理，能够降低溶液中OH-的浓度，进而抑制氯气、溴单质与水发生反应。氯气与水会发生可逆反应，生成HCl和HClO；溴单质与水同样会发生可逆反应，生成HBr和 HBrO。通过酸化抑制这些反应，能够提高溴元素的提取效率。​ 考点2：海水提镁 1.从海水中提取镁的过程中，不涉及的反应类型是（ ）​ A. 分解反应​ B. 化合反应​ C. 置换反应​ D. 复分解反应​ 【答案】C​ 【解析】贝壳煅烧是分解反应，氧化钙与水反应是化合反应，石灰乳与氯化镁、氢氧化镁与盐酸的反应是复分解反应，整个过程不涉及置换反应，C 正确。​ 2.简述从海水中提取镁的主要流程。​ 【答案】先将海边贝壳煅烧生成氧化钙，氧化钙与水反应制得石灰乳；接着把石灰乳加入海水沉淀池，使镁离子转化为氢氧化镁沉淀；然后将氢氧化镁沉淀与盐酸反应得到氯化镁溶液；之后对溶液蒸发结晶获得六水合氯化镁晶体；最后通过进一步处理，如在氯化氢气流中加热脱水得到无水氯化镁，电解熔融无水氯化镁制取金属镁。 考点3：海水提碘 1.下列关于从海藻中提取碘元素的说法错误的是（ ）​ A. 浸泡海藻的目的是使碘离子进入水中​ B. 氧化碘离子时只能用氯气作氧化剂​ C. 离子交换法可提高碘的提取率​ D. 可用四氯化碳萃取碘水中的碘单质​ 【答案】B​ 【解析】氧化碘离子时，除了氯气，过氧化氢等也可作氧化剂，B 选项错误；A、C、D 选项关于碘提取的说法均正确。​ 2.关于碘与人体健康，下列说法正确的是（ ）​ A. 碘摄入越多对人体越有益​ B. 不吃含碘食品就不会患甲状腺疾病​ C. 我国加碘盐含碘量是固定不变的​ D. 海带是补充碘元素的良好食物来源​ 【答案】D​ 【解析】碘摄入过量对健康不利，A 错误；人体缺碘会患甲状腺肿大，B 错误；我国规定每千克加碘盐含碘量为 20 - 30mg，并非固定不变，C 错误；海带含碘丰富，是补充碘元素的良好食物来源，D 正确。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.掌握海水中溴、镁提取及海藻中碘提取的原理与流程，理解相关化学反应。 2.熟悉溴、镁、碘提取操作要点和分离方法。 3.了解溴、镁、碘的用途，以及碘与人体健康的关系。​ 【学习重难点】 1.海水中溴、镁、碘的提取流程与原理；相关化学反应方程式；溴、镁、碘在各领域的重要用途。 2.不同提取流程中分离提纯操作的差异及原理；提取过程中的环境问题与解决措施。 1.碘元素在下列物质中以单质存在的是(　　) A.碘酒 B.海带 C.含碘食盐 D.人工降雨剂 【答案】A 【解析】单质碘溶解在酒精中得到碘酒，A符合题目要求;海带中碘元素以化合态的形式存在，B不符合题目要求;含碘食盐中碘元素以碘酸钾的形式存在，C不符合题目要求;人工降雨剂中碘元素以碘化银的形式存在，D不符合题目要求。 2.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液　②碘的CCl4溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合物的正确方法依次是(　　) A.萃取、蒸发、分液 B.分液、蒸馏、萃取 C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液 【答案】B 3.实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 【答案】B 【解析】步骤①可用甲装置通入氯气氧化I-，A项正确;步骤②③为分液操作，有机相在下层，先放出有机相，再从上口倒出水相，B项错误;④水相用硫酸酸化后生成碘单质，可利用过滤法分离出粗碘，C项正确;步骤⑤可用丁装置升华提纯碘，D项正确。 4.从海水中提取镁的工业生产流程如下: 海水Mg(OH)2MgCl2·6H2OMgCl2Mg 下列说法中错误的是(　　) A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.该提取镁的过程中复分解反应只发生了一次 C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2 D.步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O 【答案】B 【解析】此法的原料是贝壳、海水，优点之一是原料来源丰富，故A正确;该提取镁的过程中步骤①和②都发生了复分解反应，B错误;由流程图可知步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2，故C正确;步骤②主要发生氢氧化镁和盐酸的反应，属于离子反应，离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O，故D正确。 5.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案，你认为能证明海带灼烧后的灰烬中含有碘元素的是(　　) A.取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成 B.取适量滤液，加入苯，振荡，静置，苯层无色，证明不含碘元素 C.取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D.取适量滤液，加入酸化的H2O2溶液，再加入淀粉溶液，溶液呈蓝色证明含有碘元素 【答案】D 6.碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法，其流程如图。下列说法错误的是(　　) 海带海带灰含I-溶液氧化碘水碘的CCl4溶液碘单质 A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物 B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C.操作④的名称为萃取分液，CCl4可以用苯、酒精等代替 D.操作⑤可以为蒸馏 【答案】C 【解析】从流程图分析可知，操作①是灼烧，操作②是过滤，操作③通入氯气氧化I-得到I2，操作④是萃取和分液，操作⑤是蒸馏，据此分析解答。 由题图可知，操作①为灼烧，目的是分解除去其中的有机化合物，故A正确;由分析可知，操作②为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故B正确;由分析可知，操作④为萃取分液，酒精和水混溶，不能作萃取剂，故C错误;由分析可知，操作⑤为蒸馏，故D正确。 7.从海水中提取部分物质的过程如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A.在粗盐中含有Mg2+、S、Ca2+等杂质，加入除杂试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→盐酸 B.母液到无水MgCl2的一系列变化中涉及氧化还原反应 C.工业上一般用电解氯化镁溶液的方法制取Mg单质 D.③和⑤均涉及反应:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-，该反应属于置换反应 【答案】D 【解析】在粗盐中含有Mg2+、S、Ca2+等杂质，加入Na2CO3溶液的目的是除去Ca2+和过量的Ba2+，应在BaCl2溶液之后加，故A错误;母液到无水MgCl2的一系列变化中，没有元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，故B错误;工业上一般用电解熔融氯化镁的方法制取Mg单质，故C错误;③和⑤都是氯气把Br-氧化为Br2，涉及反应的离子方程式是2Br-+Cl2===Br2+2Cl-，该反应属于置换反应，故D正确。 8.海水中富含MgCl2，利用下列流程可制取金属镁。在整个流程中没有涉及的化学反应类型是(　　) A.化合反应 B.置换反应 C.复分解反应 D.分解反应 【答案】B 9.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。下图是实验室从海藻灰中提取碘的流程的一部分: 下列判断正确的是(　　) A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取分液 B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C.步骤③中加入的有机溶剂可以是乙醇 D.步骤④的操作是过滤 【答案】A 【解析】 ①分离悬浊液可通过过滤除去不溶物，③是将水中的碘单质萃取到有机层中，操作为萃取分液，A正确;淀粉可检验碘单质是否生成，检验②中反应是否进行完全，应检验溶液中是否含有碘离子，若无碘离子则证明反应完全，B错误;萃取剂必须与原溶剂不互溶，乙醇与水互溶，C错误;步骤④的操作应该是蒸馏，D错误。 10.海洋中有丰富的资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是(　　) A.由反应①可知:相同温度下，NaHCO3的溶解度大于Na2CO3 B.反应②的离子方程式为Br2+SO2+2H2O===S+2Br-+4H+ C.可通过电解MgCl2溶液的方法制得金属镁 D.粗盐中含有的Mg2+、S等杂质离子，可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等试剂加以去除 【答案】B 【解析】向NaCl溶液中先后通入氨气、二氧化碳气体，得到的沉淀是NaHCO3，说明碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠和Na2CO3，A错误;反应②中二氧化硫水溶液与单质溴反应生成硫酸和HBr，反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O===S+2Br-+4H+，B正确;镁是活泼的金属，工业上通过电解熔融MgCl2制得金属镁，C错误;粗盐中含有的Mg2+、S等杂质离子可转化为沉淀，依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸时，过量的BaCl2溶液无法除去，可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后再加入盐酸，D错误。 11.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气 【答案】B 12.人造光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁，可通过下列步骤实现:①过滤　②溶解　③加入适量Ca(OH)2　④蒸发 ⑤用盐酸溶解　⑥电解熔融MgCl2　⑦在HCl气流中强热MgCl2·6H2O晶体。正确的顺序是(　　) A.⑤③①②④⑥⑦ B.②③①⑤④⑦⑥ C.②④①③⑦⑤⑥ D.⑤③①④②⑦⑥ 【答案】B 【解析】先将光卤石溶解于水，再加石灰乳沉淀Mg2+，Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小，所以加入Ca(OH)2可以制得Mg(OH)2，洗涤后溶于适量的盐酸生成MgCl2，蒸发后冷却结晶得MgCl2·6H2O，为了防止加热MgCl2·6H2O的过程中发生副反应，故在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O得到纯净的无水MgCl2，电解熔融MgCl2可制得金属镁。 13.工业“从海水中提取镁”的流程图如图: 请根据图示回答以下问题: （1）过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、　　　　　、玻璃棒。 （2）滤液b中含有H2O、　　　　　　　　等物质(填两种物质的化学式即可)。 （3）流程图中操作c的名称为　 。 （4）写出反应a的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）烧杯　（2）NaCl、CaCl2(或NaOH等合理即可) （3）蒸发浓缩、冷却结晶　（4）CaO+H2O===Ca(OH)2 14.海洋是资源的宝库，海水中所含食盐高达4×1016 t。从海水中可提取食盐、金属镁或镁的化合物，其过程如图所示: 请回答: （1）贝壳主要成分的化学式是　 。 （2）步骤④反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）实验室由粗盐结晶制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发等步骤，粗盐提纯过程中过滤的目的是　　　　(填序号)。 ①获得NaCl晶体 ②除去难溶性物质 ③除去易挥发物质 ④除去可溶性物质 过滤需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 （4）电解MgCl2制金属Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，电解0.2 mol MgCl2可生成金属Mg 　　　　 g，同时可得到标准状况下的氯气　　　　　　　 L。 【答案】（1）CaCO3　（2）Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O　（3）②　漏斗　烧杯　（4）4.8　4.48 【解析】（1）贝壳的主要成分是碳酸钙。（2）步骤④是Mg(OH)2与盐酸反应，化学方程式为Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O，离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。（3）粗盐提纯过程中，过滤的目的是除去难溶性物质，选②;过滤需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。（4）由MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑可知，电解0.2 mol MgCl2生成0.2 mol金属Mg和0.2 mol氯气，金属Mg的质量为0.2 mol×24 g·mol-1=4.8 g，标准状况下氯气的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。 15.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验(苯是一种不溶于水，密度比水小的有机溶剂): 请填写下列空白: （1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是　　　　(填字母)。 A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 （2）步骤③的实验操作名称是　　　　;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是　　　　。 （3）步骤⑤是萃取、分液，某学生选择用苯来提取碘的理由是　 。 在分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后　　　　(填字母)，以下略。 A.直接将含碘苯溶液从分液漏斗上口倒出 B.直接将含碘苯溶液从分液漏斗下口放出 C.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从下口放出 D.先将水层从分液漏斗的下口放出，再将含碘苯溶液从上口倒出 【答案】（1）BDE　（2）过滤　蒸馏 （3）苯与水不互溶、不反应，且碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度　D 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$