第三单元 海洋化学资源的综合利用（同步讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题3 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 教学目标 1．初步学会物质的分离、提纯等化学实验基础知识和基本技能。 2．结合真实情境中的应用或通过实验探究，了解溴及其重要化合物的主要性质。 重点和难点 重点：掌握粗盐的提纯。 难点：掌握从海水中提取氟、溴、碘等。 ◆知识点一 粗盐提纯 【基础实验】粗盐中杂质离子的去除 1．除杂试剂的选择 粗盐所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO，加入除杂试剂，会引入新的杂质，因此后加的试剂要适当过量。 步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式 1 Mg2+ NaOH溶液 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 2 SO BaCl2溶液 Ba2++ SO=BaSO4↓ 3 Ca2+、Ba2+ Na2CO3溶液 Ca2++ CO=CaCO3↓ Ba2++ CO=BaCO3↓ 4 OH-、CO 盐酸 H++OH-=H2O 2H++ CO=CO2↑+H2O 2．实验步骤 (1)除去不溶性杂质 ①将粗盐倒入烧杯中，加适量水溶解，用玻璃棒搅拌； ②在过滤器上将粗盐水过滤，弃去沉淀，保留滤液。 (2)去除杂质离子 ①向烧杯中加入NaOH溶液，边加边搅拌，直至不再有沉淀产生； ②再依次加入BaCl2溶液和Na2CO3溶液，边加边搅拌，直至不再有沉淀产生； ③将混合物在过滤器上过滤，弃去沉淀，保留滤液。 (3)提纯 ①向滤液中加入适量盐酸，边加边搅拌，直至不再有气泡产生，用pH试纸测量溶液的pH，使溶液的pH约等于7； ②将溶液转移至蒸发皿中，用酒精灯加热蒸干。 特别提醒 1.Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序是否可以颠倒？为什么？ 不可以。Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一个作用是除去溶液中过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。 2.如何检验食盐水中杂质离子已除干净？ ①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，如无白色沉淀生成，证明SO除净。 ②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，如无白色沉淀生成，证明Mg2＋除净。 ③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，如无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。 即学即练 1．实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品，杂质仅为。某化学兴趣小组取120g粗盐样品，用化学沉淀法进行提纯，实验流程如图所示，下列说法正确的是 A．加入盐酸的目的仅为除去过量的 B．若试剂②为溶液，则试剂③一定是NaOH溶液 C．整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤 D．不考虑实验损耗，最终获得的NaCl的物质的量为2mol 【答案】D 【详解】A．加入稀盐酸，将NaOH和除去，即加入盐酸是为了除去过量的和，A错误； B．由于在后加入，以除去过量的，若试剂②为溶液，则试剂①为溶液，则试剂③一定是NaOH溶液，B正确； C．溶解、过滤、蒸发均用玻璃棒，C错误； D．粗盐中NaCl质量120g×97.5% = 117g，物质的量，但是在提纯的过程中加入了和，生成NaCl，除杂不损耗NaCl，最终得到的NaCl大于2mol，，D错误； 故选B。 2．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。 浓缩海水(含有、、、、等)→粗盐NaCl固体 (1)粗盐精制。 为除去粗盐中的、、杂质，粗盐溶解后经如下操作： a．加入过量的溶液 b．加入过量的溶液 c．加入过量的NaOH溶液 d．过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。 ①下列操作顺序中，正确的是 (填选项字母)。 A．abcd    B．cbad    C．bacd ②加入适量的盐酸，反应的离子方程式有和 。 (2)海水提溴。 主要工业生产流程如下图所示： ①海水中的被氧化的离子方程式为 。 ②吸收塔中将转化为HBr的化学方程式为 。 ③产品中含有微量的，可用过量的 (填选项字母)洗涤产品，达到除杂目的。 a．NaOH溶液    b．溶液    c．NaBr溶液 ④工业上也可用溶液吸收吹出的。补全反应方程式： 。 _________________________ 【答案】(1) BC (2) c 【详解】（1）①由分析可知，Na2CO3一定要在BaCl2后面加入，过量的Na2CO3和NaOH用盐酸进行除去，所以盐酸在最后加入，故选BC； ②过量的Na2CO3和NaOH用盐酸进行除去，离子方程式为：，； （2）①由分析可知，海水中的被氧化的离子方程式为：； ②由分析可知，吸收塔中将转化为的化学方程式为：； ③能和NaOH溶液反应，排除a；具有氧化性，溶液具有还原性，二者发生氧化还原反应，排除b，利用NaBr溶液中溴离子的还原性将微量的除掉，故选c； ④Na2CO3与Br2反应溴升高到NaBrO3（Br为+5价）也降低到了NaBr（溴为-1价）按照升降守恒最小公倍数为5给NaBrO3和NaBr分别定化学计量数为1和5，Br2的化学计量数为3，Na2CO3的化学计量数为3，则化学方程式为：； ◆知识点二 从海水中提取溴 1．从海水中提取溴的流程 (1)酸化：将提取食盐后的母液用硫酸酸化，目的是抑制氯、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。 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)制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 教材延伸 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： 1.强光照射下，溴化银分解为银和溴单质，化学方程式为： 2AgBr2Ag+Br2; 2.光线变暗时，在氧化铜的催化作用下，银和溴重新生成溴化银，化学方程式为：2Ag + Br22AgBr。 即学即练 1．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。下图是从海水中提取溴和镁的流程，下列说法错误的是 A．工业上的沉淀剂选用石灰乳 B．操作Ⅲ中通常用电解溶液制备Mg C．吸收塔中用作还原剂使转化为HBr D．“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”发生的离子方程式为 【答案】B 【详解】A．根据分析，向海水中加石灰乳[Ca(OH)2]，生成沉淀Mg(OH)2，A正确； B．镁是活泼金属，操作Ⅲ中通常用电解熔融状态的氯化镁生成镁单质，B错误； C．将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸，方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，C正确； D．根据分析，“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”离子方程式相同，Cl2+2Br−=2Cl−+Br2，D正确； 故答案为：B。 2．利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集 C．第一次通入的目的是氧化Br，第二次通入的目的是氧化过量的 D．“吸收”过程的化学方程式： 【答案】C 【详解】A．“空气吹出”是利用热空气升高溶液的温度，使沸点低的溴挥发出来，利用了溴单质的挥发性，A正确； B．由分析可知，经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集，B正确； C．第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化，C错误； D．在吸收塔里发生反应为溴单质、二氧化硫和水反应生成硫酸和溴化氢，化学方程式为：，D正确； 故选C。 ◆知识点三 从海水中提取镁 1．工艺流程 相关反应的方程式 (1)分解贝壳制取氢氧化钙： ①CaCO3CaO＋CO2↑；②CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (2)沉淀镁离子：MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓。 (3)制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 (4)制取金属镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 2．镁单质的化学性质 (1)原子结构 镁的原子结构示意图为：，在化学反应中易失去2个电子，形成镁离子，具有强还原性。 (2)化学性质： 镁是活泼的金属，能在O2、N2、CO2中燃烧。 ①在氧气中燃烧：2Mg+O22MgO，现象：产生耀眼的白光。 ②在氮气中燃烧：3Mg+N2Mg3N2。 ③在二氧化碳中燃烧：2Mg+CO22MgO+C。 ④与盐酸反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。 3．镁合金、氧化镁 (1)镁是银白色金属，密度小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。 (2)镁合金的性质特点：密度小、硬度和强度大。 (3)镁合金的用途：制造火箭、导弹和飞机的部件。 (4)氧化镁：白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。 教材延伸 1.海水提镁要用到海滩上的贝壳，煅烧贝壳的作用是什么，对资源的综合利用有何意义？ 提示:将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳，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，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是什么？ 提示:先将沉淀加入盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤、干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2。 3.根据工艺流程图分析海水提镁的优点有哪些？哪些副产物可以回收再利用？ 提示:原料来源丰富；产生的氯气和氢气反应生成氯化氢，故Cl2能循环使用。 即学即练 1．海水资源综合利用过程中，下列有关说法正确的是 A．海水晒盐是利用溶质的溶解度随温度变化而变化的原理 B．海水提镁的转化为 C．用溶液吸收溴，离子方程式为 D．将氧化为时，加入过量的会使的产率降低 【答案】D 【详解】A．NaCl的溶解度受温度影响较小，海水晒盐是通过蒸发溶剂使NaCl结晶析出，而非利用溶解度随温度变化的原理，A错误； B．海水提镁的最后一步应为电解熔融的，而非电解溶液。电解溶液会生成H2和Cl2，离子方程式为：，无法得到金属Mg，B错误； C．用溶液吸收Br2时，离子方程式应基于参与反应，而非直接使用OH⁻。正确反应为：或，C错误； D．过量在酸性条件下会将I2进一步氧化为，离子方程式：，导致I2被消耗，产率降低，D正确； 故选D。 2．自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。工业上从海水中提取镁的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)除去粗盐中的杂质离子、、时，加入试剂的顺序： (填化学式，下同)溶液→溶液→ 溶液稀盐酸。 (2)石灰乳和母液反应得到的沉淀需要用蒸馏水洗涤表面残留的。检验沉淀洗涤干净的操作及现象为 。 (3)写出和盐酸反应的离子方程式： 。 (4)实验室模拟“蒸发结晶”操作时，需要使用的玻璃仪器有 、 和蒸发皿。 (5)已知母液中的浓度为2，理论上，1L母液最多可得到的质量为 g。 (6)电解产生的可以和石灰乳反应制取漂白粉，其有效成分的化学式为 ；漂白粉在使用时需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果，请用化学方程式解释原因： 。 【答案】(1) (2)取少量最后一次的洗涤液，滴加足量稀硝酸后再滴加溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀已洗涤干净 (3) (4) 酒精灯 玻璃棒 (5)243.6 (6) 【详解】（1）由分析得，除去粗盐中杂质离子时，顺序为BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，过滤后加入稀盐酸； （2）Mg(OH)2沉淀上的杂质离子主要为Ca2+和Cl-，故检验Mg(OH)2沉淀洗涤干净，检验Cl-即可，操作及现象为取少量最后一次的洗涤液，滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则Mg(OH)2沉淀已洗涤干净； （3）写出Mg(OH)2和盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O； （4）实验室模拟“蒸发结晶”操作时，需要使用的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒； （5）母液中Mg2+的浓度为28.8g⋅L−1，即1L中含有28.8g Mg2+，物质的量为1.2mol，理论上，Mg2+~MgCl2⋅6H2O，1L母液最多可得到1.2mol MgCl2⋅6H2O，质量为243.6g； （6）Cl2可以和石灰乳反应制取漂白粉，其有效成分的化学式为Ca(ClO)2；漂白粉在使用时需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果，原因是Ca(ClO)2与水、CO2生成HClO，化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。 ◆知识点四 从海带中提取碘 1．海带提碘的原理 (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，离子方程式分别可表示为： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O。 2．从海带中提取碘的工业生产流程 3．实验探究——加碘盐中碘元素的检验 (1)加碘盐中碘元素的存在形式：IO。 (2)检验原理 在酸性条件下，IO与I－反应的离子方程式：IO＋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。 (3)用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案： ①将食盐用水溶解，加入适量白醋； ②蘸取少量溶液，滴在KI-淀粉试纸上。 实验现象及结论：试纸变蓝，证明有碘元素存在。 4．碘元素的应用 碘是人体必需的微量元素，人体缺碘时患甲状腺肿大。 教材延伸 1．思考：通过什么方法可以实现粗碘提纯得到碘单质？ 提示:可以通过加热使碘升华、再凝华提纯得到碘单质；或者采取萃取方法获得碘的有机溶液，然后通过蒸馏等操作可以获得碘单质。 2．探索：某同学通过设计以下实验探索溴单质、碘单质的氧化性强弱。 ①向盛有溴化钠溶液的试管中滴加碘水，充分反应后，滴加少量CCl4，振荡，静置，下层溶液为紫色。 ②向盛有碘化钠溶液的试管中滴加溴水，充分反应后，滴加少量CCl4，振荡，静置，下层溶液为紫色。 根据实验现象以及氧化还原规律探索： (1)氧化性强弱顺序为Br2>I2。 (2)阴离子还原性强弱顺序为I－>Br－。 即学即练 1．实验室模拟海带提碘的流程如下，下列说法不正确的是 A．步骤①的操作是过滤 B．步骤④中反应消耗时，转移电子 C．步骤⑤中主要反应的离子方程式为： D．理论上，步骤④消耗和步骤⑤消耗的物质的量相等 【答案】D 【详解】A．由分析可知，步骤①的操作是过滤，A正确； B．步骤④中反应为：3I2+6NaOH(浓)=NaIO3+5NaI+3H2O，该反应中I元素的化合价分别升高为+5价、降低为-1价，当消耗3mol I2时，转移5mol电子，则消耗时，转移电子，B正确； C．由分析可知，步骤⑤中主要发生反应：NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2↓+3H2O，其离子方程式为：，C正确； D．由分析可知，步骤④中反应为：3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O，步骤⑤中反应为：NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2↓+3H2O，则理论上，步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量之比为2∶1，两者不相等，D错误； 故选D。 2．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 【详解】A．海藻中的碘通常以有机形式存在，经灼烧后转化为I⁻，浸泡海带灰使其溶解进入水中，不灼烧，直接加一定量的水浸泡海藻，也可使碘离子进入水中，A正确； B．氧化碘离子时可用Cl2、H2O2等多种氧化剂，并非只能用Cl2，B错误； C．离子交换法通过吸附和富集I⁻等含碘离子例如等，提高后续提取效率，C正确； D．CCl4是碘的优良萃取剂，与水不混溶且碘溶解度大，D正确； 故选B。 一、粗盐提纯 实践应用 1．中国菜之魂在“味”，而食盐的合理添加立足百味之首。粗盐常含有少量、、以及泥沙等杂质，实验室中提纯NaCl的流程如图所示，下列说法中正确的是 A．加入一定量溶液c后，应使用pH试纸检验溶液是否为酸性 B．溶液a和溶液b的添加顺序可以互换 C．溶液a可为溶液，加入溶液b的主要目的是除去和前面引入的 D．整个操作过程中需要使用玻璃棒共有2处 【答案】A 【详解】A．为完全除去碳酸钠、氢氧化钠，保证加入过量盐酸，应使用pH试纸检验溶液是否为酸性，A正确； B．溶液b为碳酸钠溶液，其既要除去钙离子杂质，也需要除去多余的钡离子，故二者顺序不可调换，B错误； C．加引入杂质离子，溶液a不能是溶液，故C错误； D．粗盐提纯的整个操作过程中共有三处需要使用玻璃棒，分别是：搅拌加速溶解、过滤引流，搅拌使蒸发结晶受热均匀，D错误； 故选A。 2．从海水中得到的粗盐往往含有可溶性杂质(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性杂质(泥沙等)，必须进行分离和提纯后才能使用，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是 A．溶液a、b、c依次为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸 B．操作Ⅱ需要使用漏斗 C．配制450mL1.0mol/LNaCl溶液时需要用托盘天平称量26.3g精盐 D．精盐是重要的化工原料，侯氏制碱法第一步需向饱和食盐水中依次通入二氧化碳、氨气 【答案】A 【详解】A．由分析可知，溶液a、b、c依次为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸，A正确； B．由分析可知，操作Ⅱ为蒸发结晶、烘干，故不需要使用漏斗，B错误； C．配制450mL1.0mol/LNaCl溶液时需选用500mL的容量瓶，故需要用托盘天平称量0.5L×1.0mol/L×58.5g/mol=29.3g精盐，C错误； D．精盐是重要的化工原料，由于NH3易溶于水，CO2难溶于水但易溶于氨化后的溶液中，故侯氏制碱法第一步需向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳，D错误； 故答案为：A。 3．从盐井获得的粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，工业提纯粗盐的流程如下： (1)操作X是 ，该操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (2)在本实验中多次用到玻璃棒，玻璃棒的作用有 。 (3)试剂A是 ，试剂B是 ，试剂A和试剂B的加入顺序 (填“能”或“不能”)颠倒。 (4)滤液1中加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为 。 (5)滤液2中加入适量稀盐酸的目的是 ， (填“能”或“不能”)用稀硝酸来代替稀盐酸，原因是 。 【答案】(1) 过滤 漏斗 (2)加速溶解和引流 (3) BaCl2 Na2CO3 不能 (4)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ (5) 除去OH-和 不能 否则引入难以除去的杂质离子 【详解】（1）由分析可知，操作X是过滤，该操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故答案为：过滤；漏斗； （2）在本实验中多次用到玻璃棒，玻璃棒的作用有溶解时加速溶解和过滤时引流，故答案为：加速溶解和引流； （3）由分析可知，试剂A是BaCl2，试剂B是Na2CO3，由于加入Na2CO3除了除去Ca2+之外还要除去过量的Ba2+，故试剂A和试剂B的加入顺序不能颠倒，故答案为：BaCl2；Na2CO3；不能； （4）由分析可知，滤液1中加入NaOH溶液是为了除去溶液中Mg2+，则发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，故答案为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓； （5）由分析可知，向滤液2中加入适量的稀盐酸以除去OH-和得到精盐水，由于若用稀硝酸来代替稀盐酸将引入难以除去的杂质离子，所以不能用稀硝酸来代替稀盐酸，故答案为：除去OH-和；不能；否则引入难以除去的杂质离子。 二、从海水中提取溴 从海水中提取溴，一般要经历三个步骤，即浓缩、氧化和提取。 (1)浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 (2)向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，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)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 (4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 (5)从海水中提取溴的流程 实践应用 1．工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴，流程如图所示。下列有关说法错误的是 A．“浓缩”过程提高了的浓度 B．“氧化”过程发生的反应为 C．“吹出”过程利用了的挥发性 D．“吸收”过程体现了的还原性 【答案】D 【详解】A．海水中的溴元素以Br-形式存在，“浓缩”过程提高了Br-的浓度，A正确；   B．“氧化”过程加入氯气将溴离子氧化为Br2，发生反应的离子方程式为，B正确； C．“吹出”过程利用Br2的挥发性，用热空气将溴蒸气吹出，C正确；   D．“吸收”过程中二氧化硫和水与溴单质发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4，溴元素化合价降低，体现了Br2的氧化性，D错误； 故选D。 2．工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”，流程示意图如下。 下列说法正确的是 A．“氧化”过程中通入的目的是氧化海水中的Br B．“吹出”过程中通入空气的目的是吹出溶液中残留的 C．“吸收”过程中发生反应的方程式为 D．“蒸馏”过程中通入的目的是除去溶液中过量的 【答案】A 【详解】A．经上述分析可知，“氧化”过程中通入的目的是将溴离子氧化为，A正确； B．“吹出”过程中通入空气的目的是将溴吹出，B错误； C．吹出的溴单质被SO2吸收生成HBr，反应的方程式为，C错误； D．“蒸馏”过程中通入的目的是将HBr氧化为，D错误； 故答案选A。 3．海水是一个巨大的化学资源宝库。请回答下列问题： I.从海带中提取碘单质 (1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、 ，“操作X”的名称为 。 (2)若试剂a选择，试剂a参与反应的离子方程式为 ，氧化性： (填“>”或“<”)。 (3)“操作Y”为萃取分液，萃取后分液时，转移的溶液至烧杯中的操作是 。 Ⅱ.海水提溴：海水→海水淡化→氧化→空气吹出→吸收→……→液溴 (4)“空气吹出”体现了溴的 性，该步骤的目的是 。 (5)若“吸收”步骤使用浓的溶液，则反应后产物有、，该过程发生反应的离子方程式为 。 【答案】(1) 坩埚 过滤 (2) > (3)先打开分液漏斗上端的玻璃塞，再打开下端活塞，将的溶液从分液漏斗下口放出 (4) 挥发 富集溴 (5) 【详解】（1）灼烧需使用坩埚，“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚，“操作X”为分离固液的操作，名称为过滤； （2）加入氧化剂二氧化锰在酸性条件下将碘离子氧化为碘单质，结合电子守恒，反应为：；氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性：>； （3）“操作Y”为萃取分液，萃取后分液时，由于碘的四氯化碳溶液密度大于水相，故转移的溶液至烧杯中的操作是先打开分液漏斗上端的玻璃塞，再打开下端活塞，将的溶液从分液漏斗下口放出； （4）溴受热易挥发，故“空气吹出”体现了溴的挥发性，该步骤的目的是富集溴； （5）使用浓的溶液吸收溴单质，则反应后产物有、，反应中部分溴化合价由0变为+1，结合电子守恒，则还有部分溴化合价由0变为-1，故该过程发生反应的离子方程式为。 三、从海水中提取镁 1．从海水中提镁的过程 (1)海水提镁的工艺流程图 (2) 由MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，要不断通入干燥的HCl气体，防止MgCl2与水反应生成Mg(OH)2。 (3)工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。 (4)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。 2．镁的化学性质 性质 举例 反应方程式 与非金属 单质反应 与O2反应 2Mg＋O22MgO 与N2反应 3Mg＋N2Mg3N2 与非氧化性酸反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与氧化物反应 2Mg＋CO22MgO＋C 实践应用 1．从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题： 下列说法不正确的是 A．上述方法的优点之一是原料取自大海 B．进行步骤①②③的目的是富集MgCl2 C．工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能 【答案】C 【详解】A．海水和贝壳均来自于大海，因此上述方法的优点之一是原料取自大海，A正确； B．根据以上分析可知进行①②③步骤的目的是富集MgCl2，B正确； C．氧化镁的熔点太高，工业上不能利用电解熔融氧化镁的方法制取镁，一般是电解熔融氯化镁生成镁单质，C错误； D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能，D正确； 故选C。 2．镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁，下列说法错误的是 A．为了使转化为，试剂①可以选择石灰乳 B．使转化为，试剂②可以选择盐酸溶液 C．熔融无水通电后会产生和，可类比该方法电解熔融制得 D．加入试剂①后，为了分离得到沉淀，可以选择漏斗进行过滤 【答案】C 【详解】A．为了使转化为，试剂①可以选择成本较低的石灰乳，A正确； B．使转化为，试剂②可以选择盐酸溶液，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，B正确； C．熔融无自由移动的离子，无法通过电解得到Al，C错误； D．加入试剂①后，得到悬浊液，将其分开可选择漏斗进行过滤，D正确； 故选C。 3．．世界上60%的镁是从海水中提取的，综合利用海水制镁的流程如图所示。 根据上述流程回答下列问题。 (1)气体A是 。操作①的名称是 。 (2)“水浸”过程中发生反应的化学方程式是 ；“沉淀池”中发生的主要反应的化学方程式是 ；“溶解池”中发生反应的离子方程式是 。 (3)上述流程所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是 。 ．某工厂从1000kg铝土矿(主要成分是Al2O3)冶炼得到270kg铝。反应的化学方程式是：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。回答下列问题。 (4)该反应属于四大基本反应类型中的哪一种？ (5)该反应中被氧化的元素是 ，化合价升高的元素是 。 【答案】(1) CO2 过滤 (2) CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2H+=Mg2++ 2H2O (3)置换反应 (4)分解反应 (5) O O 【详解】（1）由分析可知，气体A是CO2，操作①的名称是过滤； （2）“水浸”过程中氧化钙与水发生化合反应生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2；“沉淀池”中氯化镁溶液与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2；“溶解池”中盐酸与氢氧化镁发生复分解反应生成氯化镁和水，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++ 2H2O； （3）由分析可知，没有涉及的基本反应类型是置换反应； （4）该反应特征符合“一变多”，则为分解反应； （5）该反应中Al元素化合价由+3价降低为0价，氧元素由-2价升高到0价，故被氧化的元素是O元素，化合价升高的元素是O元素。 四、从海带中提取碘 1．碘的提取原理及操作 (1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。 (2)向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl。 (3)过滤，用有机溶剂萃取碘单质。 (4)流程 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)卤素单质的检验 Cl2 Br2 I2 常温下外观 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 常用检验方法 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 能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 遇淀粉溶液变蓝 (3)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CO、OH－等离子的干扰。 实践应用 1．从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法不正确的是 A．实验步骤①在坩埚中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌 B．实验步骤③实现了海带灰中可溶性硫酸盐、碳酸盐等与碘分离 C．步骤④中反应的离子方程式是 D．步骤⑤的作用是富集I2 【答案】B 【详解】A．灼烧海带需要坩埚，用玻璃棒搅拌可使内部受热均匀，避免海带碳化或未完全灼烧，A正确； B．海带灰中的可溶性硫酸盐、碳酸盐等物质会与碘离子一起溶解在水中，过滤的目的是将这些可溶性物质与不溶性的杂质分离，而不是与碘离子分离，B错误； C．在加入过氧化氢和硫酸的步骤中，过氧化氢作为氧化剂将碘离子氧化为碘单质，这个反应的离子方程式是，C正确； D．萃取分液的步骤是利用碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度这一性质，将碘单质从水溶液中提取到四氯化碳中，实现了碘单质的分离与富集，D正确； 故选B。 2．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 A．操作④为萃取分液，CCl4可用酒精代替 B．操作③Cl2可替换为H2O2 C．操作①过程中需要坩埚 D．操作⑤可以为蒸馏 【答案】A 【详解】A．操作④为萃取分液，酒精与水互溶，不能用酒精代替CCl4，故A错误； B．双氧水能把I-氧化为I2，操作③Cl2可替换为H2O2，故B正确； C．操作①为灼烧固体，过程①中需要坩埚，故C正确； D．I2的CCl4溶液蒸馏得I2，操作⑤可以为蒸馏，故D正确； 选A。 3．某化学学习小组按如下两种方案的实验流程从海带中提取碘单质。 已知：，I2的沸点高于CCl4，根据以上流程，判断下列说法错误的是 A．在上层液体中加入稀硫酸后，发生反应的离子方程式为 B．若用方案甲来提取纯碘，则在蒸馏瓶中先得到的液体是“步骤Y”后的下层一样液体 C．“操作Z”的名称为过滤，得到的粗碘蒸馏提纯得到纯净的碘单质 D．为保证碘单质的完全转化，“步骤Y”中应加入过量的浓氢氧化钠溶液 【答案】D 【详解】A．加入NaOH溶解I2，生成NaI、NaIO3等，加入稀硫酸后，I-、发生归中反应生成I2等，离子方程式为，A正确； B．若用方案甲来提取纯碘，由于CCl4的沸点低于I2，所以在蒸馏瓶中先得到的液体是CCl4，与“步骤Y”后的下层液体相同，B正确； C．由于I2微溶于水，大部分I2以固态形式存在，则“操作Z”的名称为过滤，得到的粗碘蒸馏提纯得到纯净的碘单质，C正确； D．“步骤Y”中若加入过量的浓氢氧化钠溶液，会使后续操作中硫酸的消耗量增大，而且可能会影响后续I2的生成与分离，所以不需要加入过量的NaOH溶液，只要保证I2能完全反应即可，D不正确； 故选D。 考点一 粗盐提纯 【例1】海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、、等杂质，则下列说法正确的是 A．③④⑤中溴元素均被氧化 B．的水溶液可以用饱和溶液替代 C．②中包含制取溶液及电解溶液几个阶段 D．①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸 【答案】B 【详解】A．第③步将溴离子被氧化为溴单质，第④步中溴单质被还原为溴离子，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，A错误； B．饱和溶液中含有，也能和Br2发生氧化还原反应，能吸收溴单质生成溴离子，B正确； C．第②步中先是Mg(OH)2与HCl反应生成氯化镁溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，再在HCl气流中加热获得无水氯化镁，电解熔融氯化镁制取Mg，C错误； D．碳酸钠需要除去钙离子和过量的钡离子，故溶液必须在BaCl2溶液之后加入，加入的药品正确顺序为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，或NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，D错误； 故选B。 解题要点 1．物质除杂和分离的基本原则 (1)不增(不引入新的杂质)。 (2)不减(不减少被提纯的物质)。 (3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。 (4)易复原(被提纯的物质易复原)。 2．物质除杂和分离注意的问题 (1)除杂试剂要过量。 (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。 【变式1-1】海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。下列说法正确的是 A．粗盐中含有、、杂质，①中制得精盐加入的除杂试剂顺序只能是过滤后加盐酸 B．②中将放在蒸发皿中分解，再电解可获得Mg C．④中发生反应的离子方程式是： D．①②③④⑤中均发生氧化还原反应 【答案】C 【详解】A．碳酸钠溶液需要除去钙离子和过量的钡离子，所以碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液之后加入，但除去溶液中镁离子的氢氧化钠溶液和除去溶液中硫酸根离子的氯化钡溶液的顺序可以调换，故A错误； B．氢氧化镁在坩埚中灼烧分解生成氧化镁，不能在蒸发皿中加热分解，且不能用电解熔点较高的氧化镁制备金属镁，故B错误； C．由分析可知，流程中④为溴单质与二氧化硫水溶液反应生成溴离子，反应的离子方程式为，故C正确； D．由图可知，流程中①为粗盐经化学方法分离提纯得到精盐，该过程中没有元素发生化合价变化，不涉及氧化还原反应，故D错误； 故选C。 【变式1-2】某化学学习小组对海水资源综合利用的设计流程如图所示： (1)初步提纯后的粗盐中含有(Ca2+、Mg2+、SO)等杂质，精制时所用的试剂有： a．盐酸   b．BaCl2溶液   c．NaOH溶液    d．Na2CO3溶液 下列试剂添加顺序合理的是 ___________。 A．bcda B．cdba C．dbac D．bdac (2)实验室模拟氯碱工业进行步骤①，反应条件为 。 附近溶液先变红。 A．阳极    B．阴极 (3)丁溶液具有杀菌消毒的作用，请写出丁溶液的主要成分 。 (4)盛放液溴的试剂瓶中要加入一定量的 ，其目的是防止液溴挥发。 (5)若用来提取Br2，步骤③所用的氧化剂的来源较合理的是 。 A．从外地购买   B．在当地建厂生产   C．利用本流程的产物 (6)加碘盐中的“碘”指的是 ___________。 A．元素 B．原子 C．分子 D．单质 (7)实验室里进行步骤④，该操作过程若将四氯化碳注入含碘的水溶液，溶液分层，四氯化碳在 (选填“上”或“下”)层，原因是(写出两点) 。该步骤的实验原理是依据 ，将混合物中的组份分开。 A．分散质粒子直径大小   B．溶质在两种溶剂中的溶解能力不同 C．溶剂沸点的差别       D．物质的聚集状态不同 【答案】(1)A (2) 通电 B (3)NaClO (4)水 (5)C (6)A (7) 下 四氯化碳不溶于水且密度大于水 B 【详解】（1）粗盐提纯时，需要加入氯化钡溶液除去硫酸根离子，为了除去过量的钡离子，需要加入碳酸钠，因此加入碳酸钠的顺序一定在氯化钡之后，此外将钙离子、镁离子、硫酸根离子全部沉淀过滤后才能加入盐酸除去多余的NaOH和碳酸钠，因此盐酸最后添加，试剂添加顺序合理的是A。 （2）实验室模拟氯碱工业进行步骤①，此过程为电解氯化钠溶液，反应条件为通电。阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，阴极附近溶液呈碱性先变红，答案选B。 （3）丁溶液具有杀菌消毒作用，则丁溶液为含有NaClO的溶液，主要成分为NaClO。 （4）液溴易挥发，为防止液溴挥发，盛放液溴的试剂瓶中要加入一定量的水。 （5）步骤③中的氧化剂可以是氯气等物质，本流程中电解NaCl溶液生成氯气，因此氧化剂来源较合理的是利用本流程的产物，答案选C。 （6）加碘盐中的碘指的是碘元素，答案选A。 （7）步骤④中将四氯化碳注入含碘的水溶液，溶液分层，四氯化碳不溶于水且密度大于水在下层，该步骤的实验原理是依据溶质在两种溶剂中的溶解能力不同，将混合物中的组分分开，答案选B。 考点二 从海水中提取溴 【例2】海洋中有丰富的资源，下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是 A．在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质，加入药品的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．工业上通过电解饱和溶液制取金属镁 C．步骤④中，水溶液吸收后，溶液的增大 D．根据海水提溴流程可知还原性： 【答案】D 【详解】A．在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质时，应将溶液加在溶液之后，以除去带入的钡离子，过滤后再加盐酸，故A错误； B．工业上通过电解熔融制取金属镁，电解饱和溶液得到氢氧化镁、氯气、氢气，氢气，得不到镁单质，故B错误； C．步骤④是溴单质被二氧化硫的水溶液吸收，生成硫酸和溴化氢，化学方程式为，溶液酸性增强，溶液的减小，C错误； D．由分析可知，制得液溴的过程中涉及的反应为氯气与溶液中的溴离子反应生成氯离子和溴、溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，由还原剂的还原性强于还原产物可知，还原性的强弱顺序为，故D正确； 故选D 解题要点 1.提取原理：氯气氧化溴离子，酸化抑制副反应 2.分离方法：热空气吹出溴蒸气，冷凝得粗溴 3.精制与用途：精制得纯溴，用于医药、农业等领域 【变式2-1】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下： (1)请写出海水淡化的一种方法： 。 (2)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的是 。 (3)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： 。 (4)为除去工业溴中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，经搅拌，充分反应后，再进行的分离操作是 。 【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法 (2)富集溴元素(除去Br₂中易挥发、与Br₂互溶的杂质) (3) Br2+SO2+ 2H2O= 4H+++ 2Br- 强酸对设备的严重腐蚀；SO2、Br2等有毒物质的安全使用 (4)萃取、分液/分液/蒸馏/热空气吹出 【详解】（1）目前淡化海水的方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等； （2）低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，则第I步中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的是：富集溴元素(除去Br2中易挥发、与Br2互溶的杂质)； （3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，有关反应为氧化还原反应，得到氢溴酸和硫酸，二者均为强酸，离子方程式为：Br2+SO2+ 2H2O= 4H+++ 2Br-，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：强酸对设备的严重腐蚀；SO2、Br2等有毒物质的安全使用。 （4）为除去工业溴中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，发生，经搅拌，充分反应后，得到溴单质和氯化钠溶液的混合物，再进行的分离操作是：萃取、分液/分液/蒸馏/热空气吹出。 【变式2-2】油气田水是指石油和天然气开采过程中夹带或排出的油气田深层卤水，约占油气田开发所产出废水总量的90%以上，一种利用油气田水浓缩后的盐田苦卤制备粗溴的工艺流程如图所示。 已知：蒸馏时，溴以气态形式逸出。请回答下列问题： (1)Br的原子序数为 ；利用 (填定性分析操作)可以快速检验油气田水是否含有。 (2)“氧化”时发生反应的离子方程式为 ；反应过程中，溶液颜色变化情况为 。 (3)“蒸馏”时，利用了溴的 (填“物理”或“化学”)性质，制得的粗溴中含有，可以利用 (填字母)除去。 A．浓硫酸                B．饱和NaBr溶液            C．饱和NaOH溶液        D．新制氯水 (4)查阅资料获知能与反应制备并生成。 ①与反应的离子方程式为 。 ②能与反应制备和能与KI反应制备在常温下均可实现，请判断二者是否矛盾并简单说明原因： 。 【答案】(1) 35 焰色试验 (2) 逐渐变为橙色(变为橙红、橙黄均可) (3) 物理 B (4) 不矛盾，能与反应制备是因为氧化性大于，能与KI反应制备是因为氧化性大于 【详解】（1）Br为第四周期第ⅦA族元素，原子序数为35；钠元素焰色为黄色，可以利用焰色试验快速检验油气田水是否含有。 （2）将氧化为，离子方程式为；液溴为深红棕色，溴水为橙红色或橙色，故溶液颜色逐渐变为橙红色或变为橙色。 （3）液溴变为气态溴，未发生化学变化，利用了溴的沸点低的物理性质； A．浓硫酸不与反应，A项错误； B．与NaBr溶液反应生成和NaCl，B项正确； C．NaOH溶液会与反应，消耗，C项错误； D．不会与氯水反应，D项错误； 故选B。 （4）①能与反应制备并生成，根据得失电子守恒和质量守恒可知反应的离子方程式为：。 ②能与反应制备是因为氧化性大于，能与KI反应制备是因为氧化性大于，即氧化性：，故二者不矛盾。 考点三 从海水中提取镁 【例3】工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是 A．制溴：浓缩海水 B．制镁：海水 C．制纯碱：饱和食盐水 D．制碘：干海带，其中萃取剂可以选取乙醇 【答案】A 【详解】A．浓缩海水中通氯气，将溴离子氧化为溴单质，通入热空气到含低浓度溴水的混合液中，溴易挥发，利用热空气的加热、搅拌作用吹出溴，再用二氧化硫把溴单质还原为溴离子，所得溶液中通氯气把溴离子氧化为溴单质，经蒸馏后得到溴，A正确； B．海水中加入沉淀剂石灰乳得到氢氧化镁沉淀，先与HCl反应生成氯化镁溶液，浓缩结晶得到MgCl2⋅6H2O，再在HCl气流中加热获得无水氯化镁，在HCl气流中加热防止水解，电解熔融氯化镁制取Mg，B错误； C．制备纯碱时，因氨气在水中的溶解度大于二氧化碳在水中的溶解度，故先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳，C错误； D．在坩埚中灼烧干海带，加蒸馏水浸泡灰分并过滤除去不溶性杂质，所得滤液中加硫酸酸化及绿色氧化剂双氧水、碘离子氧化为碘单质，再用四氯化碳等萃取剂萃取、分液后得到碘的有机溶液，乙醇易溶于水，不能用乙醇做萃取剂，D错误； 答案选A。 解题要点 1.海水提镁的过程中除去MgCl2·6H2O中的结晶水需要在HCl气流中，主要是为了得到纯净的氯化镁。 2.镁的还原性很强，所以不能用金属置换法来制取，只能用电解熔融氯化镁的方式来制取。 【变式3-1】镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下： 下列说法错误的是 A．加入试剂①反应的离子方程式为 B．加入试剂②反应的离子方程式为 C．试剂①和试剂②目的是为了富集镁离子 D．电解熔融所得金属后另一产物是工业制备试剂②的主要原料 【答案】A 【详解】A．由分析知，海水中提镁时一般就地取材，因此试剂①选用石灰乳，从而降低成本，发生的反应为：，A错误； B．加入试剂②的目的是转化Mg(OH)2为MgCl2溶液，因此加入的盐酸，发生反应的离子方程式为：，B正确； C．试剂①的使用将镁离子从溶液中分离出来，而后加入试剂②生成镁离子进入溶液中，从而实现富集镁离子，C正确； D．电解熔融所得副产物，在工业制备盐酸的主要原料，D正确； 故答案选A。 【变式3-2】浩瀚的海洋为我们带来丰富的资源，可以从海水中提取食盐、镁等化工产品。回答下列问题。 I．食盐精制 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、等杂质离子时，粗盐溶解后一共加入3种沉淀剂，分别是：①过量的Na2CO3溶液；②过量的______溶液；③过量的NaOH溶液。过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。 (1)补充上述过程中②的试剂 ，加入上述3种沉淀剂的正确顺序是 (填字母标号)。 (2)加入过量的Na2CO3溶液，一定发生反应的离子方程式 。 Ⅱ．海水提镁 (3)镁离子的原子结构示意图为 ； (4)将石灰乳加入沉淀池发生的离子反应方程式为 ； (5)已知MgCl2的溶解度如下表，则操作B为加热浓缩→ →洗涤→干燥； 温度/℃ 0 10 20 40 60 80 100 溶解度/g 52 53 54 57 61 66 73 (6)设某温度下，饱和MgCl2溶液的溶解度为sg，密度为ρg/mL，则该温度下饱和MgCl2溶液的物质的量浓度为 (用含s和ρ的字母表示)。 【答案】(1) BaCl2 ③②①或②③①或②①③ (2)和 (3) (4) (5)降温结晶 (6) 【详解】（1）选NaOH除去镁离子，选氯化钡除去硫酸根离子，选碳酸钠除去过量钡离子及钙离子，过滤后加盐酸至中性，蒸发结晶分离出NaCl，且碳酸钠一定在氯化钡之后，上述过程中②的试剂为BaCl2溶液，碳酸钠必须在氯化钡之后加入，加入上述3种沉淀剂的正确顺序是③②①或②③①或②①③。 （2）加入过量的Na2CO3溶液，可以除去钡离子和钙离子，故一定发生反应的离子方程式和。 （3）镁离子的原子结构示意图为。 （4）将石灰乳加入沉淀池发生的离子反应方程式为。 （5）由MgCl2的溶解度表可知，操作B为加热浓缩→降温结晶→洗涤→干燥。 （6）设某温度下，饱和MgCl2溶液的溶解度为sg，密度为ρg/mL，则该温度下饱和MgCl2溶液的物质的量浓度为。 考点四 从海带中提取碘 【例4】实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下： (1)加入后，溶液中发生的离子方程式为 。 (2)操作Ⅰ中，实验室可用如图所示仪器将富集到有机溶液X中，该步骤操作的名称为 ；如图中所用的仪器名称为 ，所选用的有机溶剂可以是 （填“四氯化碳”或“苯”），有机层的颜色为 。 【答案】(1) (2) 萃取 分液漏斗 四氯化碳 紫红色 【详解】（1）加入Cl2氧化I-生成I2，溶液中发生的离子方程式为； （2）操作I中，实验室可用如图仪器将I2富集到有机溶液X中，该仪器名称为分液漏斗，该步操作的名称为萃取；碘易溶于四氯化碳，且四氯化碳的密度比水大，与水不互溶，分层后，在下层，故图示的有机溶剂可以是四氯化碳；有机层溶解有碘单质，颜色为紫红色。 解题要点 1.提取流程：原料处理、氧化、富集、分离提纯 2.用途与检验：用于多领域，酸性条件下用试纸检验 【变式4-1】我国有广阔的海岸线，海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。 Ⅰ.海水中Br-的含量为65 mg·L-1，从海水中提取溴的工业流程如下： (1)海水淡化的方法主要有 (填序号)。 ①过滤法　　　　②蒸馏法　　　　③电渗析法　　　　④反渗透法 (2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴，目的是 。 (3)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式是 。 (4)实验室从溴水中分离出溴还可以用萃取法，萃取时所用的主要仪器的名称为 。 Ⅱ.海带中含有碘元素，实验室提取碘的步骤如下所示： (5)在实验室中，步骤①须在_______(填字母)中进行。 A．烧杯 B．坩埚 C．蒸发皿 D．锥形瓶 (6)写出步骤④发生反应的离子方程式： 。 (7)海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等，在实验步骤 (填序号)中实现与碘分离。 (8)步骤⑤中，选择用苯来提取碘的理由是_______(填字母)。 A．苯与水不能互溶 B．碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度 C．苯的密度小于水的密度 D．苯是无色液体 【答案】(1)②③④ (2)富集(或浓缩)溴元素 (3)+5Br-+6H+=3Br2+3H2O (4)分液漏斗、烧杯 (5)B (6)MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O (7)⑤ (8)AB 【详解】（1）①过滤法只能除去水中的不溶性杂质，不能淡化海水；②蒸馏法蒸馏法是把水从水的混合物中分离出来，可得到纯净的水；③电渗析法是利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能，在外加直流电场的作用下，使阴阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而得到淡水；④利用半透膜只会让水分子和离子通过，采用反渗透法可使海水淡化；故海水淡化的方法主要有②③④； （2）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴，目的是：富集(或浓缩)溴元素； （3）步骤Ⅲ中、Br-在H+参与下发生归中反应生成Br2，发生反应的离子方程式是：+5Br-+6H+=3Br2+3H2O； （4）萃取时所用的主要仪器的名称为分液漏斗、烧杯； （5）坩埚用于灼烧固体，海带灼烧须在坩埚中进行，选B。 （6）步骤④中MnO2把I-氧化，生成Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O。 （7）据分析，海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等，在实验步骤⑤中实现与碘分离。 （8）选择用苯来提取碘的理由是苯与水不能互溶，碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度；与苯的密度、颜色无关，故答案为：AB。 【变式4-2】海洋资源的利用具有广阔前景。回答下列问题： Ⅰ．从海带中提取碘单质 (1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、 ，“操作X”的名称为 。 (2)若试剂a选择MnO2(已知MnO2生成Mn2+)，该步反应的离子方程式为 。 (3)请设计一种检验水溶液中含有碘单质的方法： 。 (4)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在操作 (填序号)实现与碘的分离。 Ⅱ．从海水中提取Mg和Cl2，并联合用金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛，其主要工艺流程如下。 回答下列问题： (5)从试剂①选择下列 (填序号)最经济。 a．NaOH溶液 b．石灰乳 c．氨水 (6)由溶液制备的具体步骤为 、 过滤、洗涤、干燥。 (7)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 (8)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是 。 【答案】(1) 坩埚 过滤 (2) (3)取水溶液少许于试管中，滴入几滴淀粉溶液，如溶液变蓝色，则含有碘单质(答案合理均可) (4)Y (5)b (6) 蒸发浓缩 冷却结晶 (7) (8)作保护气，防止金属镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，防止钛被氧化(合理即可) 【详解】（1）“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚；操作X是将固体和液体进行分离，则“操作X”的名称为：过滤。 （2）利用和稀硫酸氧化为碘单质，被还原生成，则反应的离子方程式为：。 （3）检验溶液中存在的方法通常用：取水溶液少许于试管中，滴入几滴淀粉溶液，如溶液变蓝色，则含有碘单质(答案合理均可)。 （4）在用和稀硫酸氧化生成碘单质后，因还存在可溶于水硫酸盐、碳酸盐等，通常采用加入有机溶剂进行萃取的方式进行分离，操作Y为萃取分液，故最终在操作Y中将硫酸盐、碳酸盐等与碘进行分离。 （5）从工业生产中节约成本的角度看，使用石灰乳成本最低最经济，则选项b符合要求，故答案为：b。 （6）由溶液制备晶体的具体步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （7）反应①是将在焦炭和作用下高温反应得到，同时生成一种可燃性气体，根据元素守恒可知该可燃性气体为CO，则反应的化学方程式为：。 （8）金属Mg的性质非常活泼，在高温下能与空气中的、、都能反应，在反应②：，因此通常使用稀有气体作保护气，原因为：作保护气，防止金属镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，防止钛被氧化(合理即可)。 基础达标 1．下列化工生产中不涉及氧化还原反应的是 A．工业制硅 B．工业制玻璃 C．工业制硝酸 D．从海水中提取金属镁 【答案】B 【详解】A．工业制硅中，碳还原二氧化硅生成硅，涉及硅和碳的氧化态变化，属于氧化还原反应，A不符合题意； B．工业制玻璃的主要反应是碳酸盐与二氧化硅的高温反应，各元素氧化态均未改变，属于非氧化还原反应，B符合题意； C．工业制硝酸通过氨的催化氧化等步骤，氮的氧化态从-3升至+5，涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．从海水中提取镁需电解氯化镁，镁离子被还原，氯离子被氧化，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 2．欲除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4，过程如图所示，下列有关说法不正确的是 A．除去Mg2+的主要反应： B．试剂添加顺序还可以为：②③① C．过滤需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗和烧杯 D．取少量滤液，先加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则证明已除尽 【答案】B 【详解】A．除去Mg2+用氢氧化钠，发生的主要反应为：，A项正确； B．由于过量的氯化钡需要利用碳酸钠除去，因此碳酸钠一定在氯化钡的后面加入，B项错误； C．过滤需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗和烧杯，C项正确； D．检验是否除尽：取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，D项正确； 答案选B。 3．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列有关说法错误的是 A．步骤①会使用到的仪器有：酒精灯、漏斗、坩埚、泥三角 B．步骤③的操作名称是过滤 C．步骤④中反应的离子方程式为 D．海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等在实验步骤⑤中实现与碘分离 【答案】A 【详解】A．步骤①为灼烧，用到的实验仪器包括：酒精灯、坩埚、泥三角，A错误； B．根据分析，步骤③的操作名称是过滤，B正确； C．步骤④双氧水和稀硫酸将I-氧化为I2，反应的离子方程式为：，C正确； D．步骤⑤为萃取分液操作，海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑤中实现与碘分离，D正确； 故选A。 4．“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．吸收塔中反应的化学方程式： C．通过吹出塔、吸收塔后，溴元素得到了富集 D．该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况) 【答案】D 【详解】A．用空气和水蒸气把溴单质吹出，这说明溴单质易挥发，A正确； B．“吸收塔”中溴单质和发生氧化还原反应，生成硫酸和HBr，所给方程式正确，B正确； C．经过吸收塔后，可使溶液中的Br－远大于进入吸收塔之前的海水中Br－的浓度，溴元素得到富集，C正确； D．该流程中得到，需要经历两次氧化过程，故需要0.2mol Cl2，标况下体积是4.48L，D错误； 故选D。 5．海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。已知粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质，则下列说法正确的是 A．步骤①中依次加入的试剂为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和稀盐酸 B．步骤③中包含制取MgCl2和电解MgCl2溶液制取Mg等几个阶段 C．步骤④和步骤⑥都用了Cl2作还原剂 D．步骤①除去粗盐中的Mg2+和步骤②沉淀海水中的Mg2+所用试剂不同 【答案】D 【详解】A．步骤①中溶液要在溶液后面添加，可除去钙离子和过量的钡离子，A错误； B．通过电解熔融来制取Mg，B错误； C．步骤④和步骤⑥都用了作氧化剂，氧化溴离子，C错误； D．步骤①除去粗盐中的Mg2+用NaOH溶液，步骤②沉淀海水中的Mg2+用廉价的石灰乳，两者所用试剂不同，D正确； 故答案选D。 6．以海水为原料制备氯化钠和溴的流程如下。 下列说法正确的是 A．粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶可获得纯净氯化钠 B．过程②可以在碱性条件下进行 C．Na2CO3溶液与Br2反应的离子方程式： D．溶液I中Br2的浓度小于溶液Ⅱ 【答案】D 【详解】A．粗盐中含有杂质离子，通过溶解、过滤、蒸发结晶不可能获得纯净氯化钠，A错误； B．过程②是氯气氧化溴离子，氯气和溴均能与碱液反应，所以不能在碱性条件下进行，B错误； C．Na2CO3溶液与Br2反应生成溴化钠、溴酸钠，反应的离子方程式：，C错误； D．海水中溴的含量低，通过富集提高溴的含量，因此溶液I中Br2的浓度小于溶液Ⅱ，D正确； 故选D。 7．工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴，流程如图所示。下列有关说法错误的是 A．“浓缩”过程提高了的浓度 B．“吹出”过程利用了的挥发性 C．“吹出”和“吸收”过程的目的是富集溴 D．“氧化”过程体现了的氧化性 【答案】D 【详解】A．海水中浓度很小，提取溴之前采用“浓缩”可以提高的浓度，A正确； B．的沸点较低且易挥发，所以“吹出”利用了的挥发性，B正确； C．整个提取过程中，采用了“吹出”和“吸收”的方法来富集溴，C正确； D．“氧化”过程的反应为：，起氧化作用的物质为：，D错误； 故答案为：D。 8．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘以离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如下图所示。 (1)指出提取碘的过程中有关的实验操作①名称： ；写出过程②中有关反应的化学方程式： 。 (2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为_______(填字母)。 A．酒精、四氯化碳 B．四氯化碳、苯 C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油 (3)为使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是 。 【答案】(1) 过滤 (2)B (3)漏斗、分液漏斗 【详解】（1）③为不溶性固体与溶液的分离，则为过滤操作；过程②是含碘离子的溶液中通入氯气，化学方程式：； （2）萃取剂不能与水混溶，酒精、醋酸、甘油均不能作含碘溶液的萃取剂，四氯化碳、苯均不溶于水，且碘易溶在四氯化碳、苯中，所以答案选B； （3）碘离子转化为碘的有机溶液，主要涉及灼烧、溶解过滤及分液、蒸馏等操作，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒；分液需要分液漏斗等，缺少的仪器为漏斗、分液漏斗。 9．从海水中提取溴的工艺流程如下： 已知：步骤i反应的化学方程式为：。 (1)步骤ii的目的是 ；其中“通入热空气吹出”，利用了溴的性质是 。 (2)步骤iii氧化的粒子为 。 (3)步骤iv分离提纯的方法是 ；其依据是 。 【答案】(1) 富集溴元素 易挥发 (2) (3) 蒸馏 溴的沸点低，易挥发 【详解】（1）步骤ii用碳酸钠溶液吸收溴蒸气，目的是富集溴元素；其中“通入热空气吹出”，利用了溴的性质是易挥发； （2）步骤iii中化合价升高的是，化合价降低的是中的，故氧化的粒子为； （3）步骤iv分离提纯的方法是蒸馏，其依据是溴的沸点低，易挥发。 10．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图： 某课外小组在实验室模拟上述过程设计如图装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)。 (1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的目的是(用离子方程式表示) 。 (2)反应过程中，B装置中与反应的化学方程式为 。 (3)为提取B装置中的溴元素进行如下实验：向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。再加入苯，后续实验操作步骤包含___________(填标号)。 A．过滤 B．萃取、分液 C．结晶 D．蒸馏 【答案】(1) (2) (3)BD 【详解】（1）要是溴离子变成溴单质，则通入的氯气和溴离子反应生成溴单质，离子方程式为：； （2）溴有强氧化性，能和二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，化学方程式为：； （3）为提取装置中的溴元素进行实验，通入氯气后溴以溴单质的形式存在，加入苯，溴在水中的溶解度小于苯中的溶解度，萃取后得到互不相溶的两层液体，分液得到含有溴单质的苯溶液，结合苯和溴的沸点不同，通过蒸馏的方式分离出液体溴；故答案为BD。 11．海带中富含碘元素(主要以KI形式存在)。下面是从海带中提取碘的流程图： (1)操作①的名称是 ，在该操作中除了用到玻璃棒、烧杯外，还缺少的玻璃仪器有 ；操作③的名称是 ，在该操作中用到的主要玻璃仪器是 。 (2)③过程中，可供选择的有关试剂是 。 a．酒精                  b．四氯化碳                 c．醋酸 将你所选择的试剂滴加到含I2的水溶液中，振荡后静置，可观察到的现象是 。 【答案】(1) 过滤 漏斗 萃取 分液漏斗 (2) b 液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色‌ 【详解】（1）根据分析，操作①是将海带灰悬浊液进行过滤，得到含的溶液，过滤操作中需要使用的玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒；操作③是将碘水中的单质碘用有机溶剂萃取出来进入到有机溶剂中去，再用分液进行分离得碘的有机溶液，最后经过一系列处理后得碘固体，萃取需要的玻璃仪器为：分液漏斗。 故答案为：漏斗；分液漏斗。 （2）根据分析，操作③是萃取：原理是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，通过分层再分液实现混合物的分离，要求2种溶剂要互不相溶并能分层， a．酒精：与水互溶不能分层，不符合要求； b．四氯化碳：与水互不相溶，能分层，密度比水大，萃取后在下层，符合要求； c．醋酸：与水互溶不能分层，不符合要求； 将四氯化碳试剂加到含I2的水溶液中，振荡后静置，由于四氯化碳与水互不相溶，能分层，密度比水大，萃取后四氯化碳在下层，水在上层，所以可观察到的现象是：液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色。 故答案为：b；液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色。 综合应用 12．海洋是一个资源宝库，海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。下面是海水利用的流程图： 下列有关说法错误的是 A．制取时先往精盐溶液中通入，再通入 B．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质 C．过程②在一定条件下加热，发生分解反应制得无水 D．用溶液吸收后加入70%~80%浓硫酸，可达到富集的目的 【答案】A 【详解】A．在精盐溶液中的溶解度较小，先通入使溶液呈碱性，能吸收更多，析出更多，A错误； B．溴易挥发，所以可以用热空气把溴转化为蒸气吹出，B正确； C．在HCl气流的条件下加热分解得到无水和水，C正确； D．用纯碱溶液吸收溴，主要反应是，生成的与硫酸反应可得到，达到富集的目的，D正确； 故答案为：A。 13．海洋是一个资源宝库，海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。下面是海水利用的流程图： 下列有关说法错误的是 A．制取时先往精盐溶液中通入，再通入 B．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质 C．过程②在一定条件下加热，发生分解反应制得无水 D．用溶液吸收后加入70%~80%浓硫酸，可达到富集的目的 【答案】A 【详解】A．在精盐溶液中的溶解度较小，先通入使溶液呈碱性，能吸收更多，析出更多，A错误； B．溴易挥发，所以可以用热空气吹出，B正确； C．一定条件下加热分解得到无水和水，C正确； D．用纯碱溶液吸收溴，主要反应是：，生成的NaBr、与硫酸反应可得到，达到富集的目的，D正确； 故选A。 14．实验室从海藻中提取碘的流程如下： 下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是 选项 步骤 采用装置 主要仪器 A ① 灼烧装置 蒸发皿 B ② 溶解装置 烧杯 C ③ 过滤装置 漏斗 D ④ 分液装置 分液漏斗 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．步骤①干海藻在坩埚中灼烧变成海藻灰，A错误； B．步骤②海藻灰在烧杯中加水溶解，B正确； C．步骤③通过过滤将不溶于水的滤渣除去，主要仪器为漏斗，C正确； D．步骤④是在分液漏斗中进行分液操作从而将水相和有机相分离，D正确； 故选A。 15．某课外小组在实验室模拟工业中以海水为原料提取溴。其中主要步骤如下。（忽略气体在水中的溶解） 下列说法错误的是 A．工业上常用电解熔融NaCl的方法获得金属钠 B．可用溶液除去粗盐中的 C．步骤③中吸收的同时可以获得标准状况下气体的体积为3.36L D．步骤④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 【答案】C 【详解】A．工业上常用电解熔融NaCl的方法获得金属钠和氯气，故A正确； B．硫酸钡难溶于水，可用溶液除去粗盐中的，故B正确； C．步骤③中溴与碳酸钠发生反应3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑，吸收的同时可以获得标准状况下0.2mol气体,体积为4.48L，故C错误； D．步骤④中发生5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O，Br元素化合价由-1升高为0、Br元素化合价由+5降低为0，根据得失电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，故D正确； 故选C。 16．某制镁工厂生产剖面如图所示。下列有关说法中全部正确的一组是 ①“消化池”中有消石灰生成 ②“中和”反应的离子方程式为 ③“干燥塔”中对氯化镁晶体脱水过程中应不断通入 HCl ④盐酸厂制氯化氢时氢气在氯气中燃烧发出黄绿色火焰 ⑤将氯气输送到盐酸厂可使用干燥的钢瓶 ⑥“过滤器”中的母液中含有 CaCl2 A．①③④ B．②④⑤ C．①③⑤⑥ D．②⑤⑥ 【答案】C 【详解】①根据分析，“消化池”中有消石灰生成，正确； ②“中和”反应为氢氧化镁与盐酸反应，离子方程式为，错误； ③“干燥塔”中对氯化镁晶体脱水过程中为抑制镁离子水解，应不断通入HCl，正确； ④盐酸厂制氯化氢时氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，错误； ⑤干燥氯气与钢瓶不反应，干燥的钢瓶可以盛放氯气，正确； ⑥“过滤器”中的母液中有在沉淀池氢氧化钙与氯化镁反应生成的CaCl2，正确； 故选C。 17．海洋中有丰富的矿产、能源、水产……等资源，部分化学资源获取途径如下： 下列有关说法正确的是 A．设计②、③两个步骤的目的是富集溴 B．第③步中SO2被还原为 C．除去粗盐中杂质离子加入的试剂先后顺序可以为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液 D．利用高分子反渗透膜可将海水淡化，但是用传统的蒸馏法淡化更加节能 【答案】A 【详解】A．溴离子在海水中的浓度较小，必须经过浓缩、富集才有利于得到溴单质，在步骤②之前，溴离子的浓度很低，在步骤③之后，溴离子的浓度较高，所以步骤②、③的目的是浓缩、富集溴，A正确； B．第③步中SO2被溴单质氧化为(S化合价升高)，B错误； C．除去粗盐中的杂质离子时，为保证杂质离子被除尽，所加试剂要过量，过量的离子也应除去，用氯化钡可除去硫酸根离子，用碳酸钠可除去钙离子和过量的钡离子，用氢氧化钠可除去镁离子，然后将沉淀一并滤出，故加入的试剂先后顺序可以为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液(NaOH溶液在过滤沉淀之前加入即可，其顺序不受限)，C错误； D．利用传统的蒸馏法淡化海水，需要将海水加热至沸腾，消耗大量热能，而利用高分子反渗透膜(在压力的驱动下，海水通过膜分离盐分)无需高温，设备运行能耗较低，更加节能，D错误； 故选A。 18．海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐后，以其母液(卤水)和贝壳为原料，还可以生产一种具有特殊用途的材料——纳米氧化镁，其简要流程如下： 下列说法正确的是 A．实验室中进行步骤I所用到的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B．纳米MgO溶于水后形成的分散系属于胶体 C．步骤II中发生反应的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+ D．工业上用电解熔融的MgO制备金属镁 【答案】C 【详解】A．固体灼烧应该在坩埚中进行，因此步骤I的煅烧应使用坩埚而不是蒸发皿，A错误； B．由图可知，纳米MgO的微粒直径在120nm~160nm，超过100nm，溶于水后形成的分散系不是胶体，不能产生丁达尔效应，B错误； C．石灰乳不能拆写化学式，则步骤II沉淀镁离子，其中发生反应的离子方程式为，C正确； D．氧化镁熔点相当高，工业上用电解熔融的制备金属镁，D错误； 故选C。 19．海水资源综合利用过程中，下列有关说法错误的是 A．海水提镁的转化为 B．将氧化为时，加入过量的会使的产率降低 C．用溶液吸收溴，离子方程式为 D．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等 【答案】A 【详解】A．海水提镁流程中，应电解熔融的无水MgCl2得到金属镁，A错误； B．过量的会将进一步氧化为等产物，导致产率降低，B正确； C．离子方程式配平正确，且符合强酸性条件下生成CO2的实际情况，C正确； D．蒸馏法、电渗析法和离子交换法均为海水淡化的常用方法，D正确； 故选A。 20．某研究性学习小组为了从海带中提取碘，设计并进行了如下实验： 已知：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。 (1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角和酒精灯外，还需要用到的实验仪器是 。 (2)步骤③的实验操作名称是 。 (3)写出步骤④反应的离子方程式 。 (4)操作⑤选用CCl4做萃取剂，原因是 (填序号)。 a．CCl4不溶于水　　　　　　　　　　　　　b．CCl4的密度比水大 c．I2在CCl4中比在水中溶解度更大　　　　　d．CCl4与碘水不反应 【答案】(1)坩埚 (2)过滤 (3) (4)acd 【详解】（1）固体的灼烧应在坩埚中进行，实验仪器有坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯和坩埚； （2）由悬浊液得到溶液，应进行过滤； （3）步骤④中选择的氧化剂溶液，反应的离子方程式为； （4）操作⑤选用做萃取剂，这是因为不溶于水，与碘水也不反应，且在中比在水中溶解度更大，与密度大小没有关系，故选acd。 21．海洋约占地球表面积的71%，对其开发利用具有广阔的前景。 I.金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和，并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛，其主要工艺流程如下： 回答下列问题： (1)试剂a最好选用 (填化学式)，原因是 。 (2)由溶液制备一定需要用到的仪器有_______(填字母)。 A． B． C． D． (3)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 (4)不同温度下，反应②中钛提取率随时间变化曲线如图所示，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为 ℃、 min。 Ⅱ、下图是从海水中提取精盐和溴的流程示意图。 (5)过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、 、 ，过滤，加入适量稀盐酸，蒸发结晶。 (6)过程③发生反应的离子方程式为 。 (7)过程②③④的主要目的是 。 【答案】(1) 石灰乳 便宜易得，原料丰富 (2)AC (3) (4) 1000℃ 30min (5) BaCl2溶液 Na2CO3溶液 (6) (7)富集溴元素 【详解】（1）海水中硫酸镁和试剂a反应生成氢氧化镁沉淀，a是碱，a通常选石灰乳而不用NaOH的原因是石灰乳便宜易得，原料丰富。 （2）由溶液制备，具体步骤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，一定需要用到的仪器有蒸发皿、酒精灯，中AC。 （3）反应①是、焦炭、氯气反应生成和一种可燃性气体CO，该反应的化学方程式为 。 （4）800℃钛的提取率太低，1000℃、1500℃钛的提取率相差不大，1500℃的成本过高，1000℃是最合适的，30min后钛的提取率几乎不再增大，保证效益的前提下在30min钛的提取率高，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为1000℃，30min。 （5）粗盐制备精盐，需要用氢氧化钠除镁离子、氯化钡除硫酸根离子、用碳酸钠除钙离子和过量的钡离子，过量出沉淀后再加盐酸除氢氧化钠、碳酸钠，所以过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，过滤，加入适量稀盐酸，蒸发结晶得精盐。 （6）过程③中二氧化硫和溴反应生成硫酸和氢溴酸，发生反应的离子方程式为； （7）步骤②中用空气可将溴吹出，步骤③④中，将Br2转化为Br-，又将Br-转化为Br2，从而增大Br2的浓度，其目的是：富集溴元素。 22．中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如图实验。 回答下列问题： (1)海水提溴的生产流程中，通入两遍Cl2的目的是 。假设蒸馏时Br2的回收率为80%，其余过程溴元素无损失。则最终每得到64kgBr2，至少需要消耗标准状况下Cl2的体积是 L。 (2)试剂X可以选用_______ (填序号)。 A．SO2 B．Na2SO3 C．NaBr D．NaCl (3)电解无水MgCl2制取Mg的化学方程式是 。 (4)关于钛铁矿制备TiCl4的反应，下列说法正确的是_______ (填字母序号)。 A．氧化剂只有Cl2 B．每消耗1molCl2，转移电子的总物质的量为2mol C．氧化产物只有CO D．每生成1molCO，转移电子的总物质的量为2mol (5)由TiCl4制备Ti在Ar气中进行的目的是 。 【答案】(1) 富集溴 22400 (2)AB (3) (4)AB (5)在Ar气中进行可以防止钛、镁被氧化 【详解】（1）海水提溴的生产流程中，通入两遍Cl2的目的是富集溴。假设蒸馏时Br2的回收率为80%，其余过程溴元素无损失，则最终每得到64kgBr2，其物质的量，共生成溴单质物质的量，依据反应的离子方程式：，消耗氯气的物质的量为500mol，提取过程中需要两次通入氯气实现溴离子被氧化，则需要氯气1000mol，所以至少需要标准状况下氯气体积是； （2）根据分析，试剂X将转化为得到的溶液B，则： A．SO2能吸收Br2生成硫酸和溴化氢，A符合题意； B．Na2SO3能吸收Br2反应生成硫酸钠和溴化氢，B符合题意； C．NaBr不能吸收Br2，C不符合题意； D．NaCl不能吸收Br2，D不符合题意； 故选AB。 （3）电解熔融状态的无水氯化镁生成氯气和镁单质，化学方程式是； （4）由图可知“氯化”时的反应物为FeTiO3、C和Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4和CO，根据得失电子和原子守恒即可得出该反应式为：，反应中铁元素化合价由+2价升高到+3价，C元素化合价由0价升高到+2价，氯元素化合价由0价降低到-1价，每消耗7molCl2，转移电子14mol，则： A．反应中只有氯元素化合价降低，则氧化剂只有Cl2，A正确； B．每消耗7molCl2，转移电子14mol，则每消耗1molCl2，转移电子的总物质的量为2mol，B正确； C．反应中铁、碳元素化合价均升高，则氧化产物有CO和FeCl3，C错误； D．每消耗7molCl2，转移电子14mol，同时生成6molCO，则每生成1molCO，转移电子的总物质的量为mol，D错误； 故选AB。 （5）TiCl4在Ar气中和镁在800℃下反应生成Ti，钛、镁易被氧化，则由TiCl4制备Ti在Ar气中进行的目的是：在Ar气中进行可以防止钛、镁被氧化。 拓展培优 23．溴是国民经济生产所需的重要基础原料。某化学兴趣小组用模拟海水(含有和)提溴的流程如图所示，已知能与溴水发生反应：。下列说法错误的是 A．反应①②③中均有电子的转移 B．“空气吹出”时利用了溴易挥发的性质 C．反应①中的氧化剂可以选择碘水 D．若反应①③中的氧化剂均为氯气，最终要获得“液溴”，理论上至少需要消耗 【答案】C 【详解】A．根据分析得，反应①②③中均有电子的转移，A项正确； B．通入空气和水蒸气吹出溴蒸气，利用了溴易挥发的性质，B项正确； C．碘的氧化性弱于溴，不能置换出，C项错误； D．反应①：，反应③：，氧化剂均为氯气，生成“液溴”需要，则最终要获得“液溴”，理论上至少需要消耗，D项正确； 故选C。 24．海水是巨大的资源宝库，以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是 A．“吹出”时，常采用热空气吹出溴，利用了溴单质的易挥发性 B．用水溶液吸收的离子方程式为 C．流程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质 D．工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收，会生成无色无味气体和，则反应的化学方程式为 【答案】B 【详解】A．溴易挥发，“吹出”时，常采用热空气吹出溴，利用了溴的挥发性，故A项正确； B．HBr为强酸，要拆开写，故离子方程式为：，故B项错误； C．过程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质，故C项正确； D．用溶液吸收，生成无色无味二氧化碳气体，反应后的溶液中含有，根据氧化还原反应规律，同时生成NaBr，该反应的化学方程式为，故D项正确； 故本题选B。 25．某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。    已知：，的沸点高于，根据以上流程，判断下列说法正确的是 A．步骤X“萃取”时，可用无水乙醇代替 B．加入溶液后发生反应的离子方程式为： C．方案甲采用蒸馏法时，碘蒸气先汽化冷凝，在锥形瓶中先得到 D．步骤Y后下层液体不可循环利用 【答案】B 【详解】A．步骤X“萃取”时，因乙醇与水互溶，则不能用无水乙醇代替，A错误；                                                  B．加入溶液后发生反应的离子方程式为：，得到I2的水溶液，B正确； C．I2的沸点高于，则方案甲采用蒸馏法时，蒸气先汽化冷凝，在锥形瓶中先得到，C错误；    D．步骤Y为反萃取，分液下层为四氯化碳可在步骤X中循环使用，D错误； 故选B。 26．空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图示。下列说法不正确的是 A．步骤④中可用亚硫酸钠溶液代替SO2 B．步骤③说明Br2具有挥发性 C．步骤②中氧化0.3molBr-理论上消耗3.36L氯气 D．步骤④⑤是为了溴富集 【答案】C 【详解】A．Na2SO3也可以被溴氧化，吸收溴，故步骤④中可用亚硫酸钠溶液代替SO2，A项正确； B．可用空气吹出Br2，则步骤③说明Br2具有挥发性，B项正确； C．氯气存在温度压强未知，无法判断氯气的体积，C项错误；     D．步骤③已将Br2吹出，步骤④又重新用SO2的水溶液吸收Br2，步骤⑤再用氯气将HBr氧化为Br2，故步骤④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴，D项正确； 故选C。 27．加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或，某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式。提供试剂：维生素C、过氧化氢溶液 下列说法错误的是 A．反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力 B．加碘盐中可同时添加和KI C．若X为过氧化氢溶液，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为KI D．若X为维生素C，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为 【答案】B 【详解】A．酸性条件下氧化剂的氧化能力增强，反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力，故A正确； B．在酸性条件下发生如下反应：，故碘盐中不可同时添加KIO3和KI，故B错误； C．X为过氧化氢溶液，过氧化氢具有强氧化性，与KI反应生成I2，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为KI，故C正确； D．维生素C具有还原性，KIO3具有氧化性，两者反应能生成I2，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为，故D正确； 故选：B。 28．海水晒盐后的盐卤中含Br-，可提取Br2，流程如图： 已知：①3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑②5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 下列说法不正确的是 A．海水晒盐能实现溴元素的富集 B．吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W可以是硝酸 C．通入Cl2后发生反应：2Br-+Cl2=Br2+2Cl- D．海水中Br-的浓度约为66mg/L，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得39.6gBr2 【答案】B 【详解】A．海水晒盐后得到的卤水中Br-的浓度大大增大，故能实现溴元素的富集，A正确； B．硝酸具有强氧化性，将与Br-反应生成有毒有害的气体NO，吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W不可以是硝酸，而应该是稀硫酸，发生反应②得到Br2， B错误； C．通入Cl2后的目的就是将Br-氧化为Br2故发生反应的离子方程式为：2Br-+Cl2= Br2+2Cl-， C正确； D．根据质量守恒可知：海水中Br-的浓度约为66mg·L-1，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得66mg·L-1×1000L×60%×10-3g/mg=39.6g Br2，D正确； 故答案为：B。 29．海带中富含碘元素，为提取碘，小张同学设计了以下实验： (1)小张同学不从海水中直接提取碘，而是利用海带，这是因为海带具有 的能力 (2)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 (从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。 A．烧杯      B．坩埚       C．表面皿       D．泥三角       E．酒精灯       F．干燥器 (3)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 ；步骤⑤中，提取碘的方法叫 ，采用苯可以提取碘的理由是 。 (4)步骤④的离子方程式为 ，体现了硫酸 的性质 (5)加碘盐中的碘是指 (选填“元素”或“单质”或“原子”)，主要以碘酸钾(KIO3)形式存在，已知IO＋6H＋＋5I-=3I2＋3H2O，据此反应，要证明食盐中IO存在，可使用淀粉-KI试纸和 (选填字母) A．淀粉    B．食醋    C．白糖    D．白酒 (6)土豆片含淀粉，某电视台曾播出用土豆片检验食盐中的碘的节目，后被证实为伪科学。请结合所学知识，简要说明土豆片不能检验出食盐中含碘的原因： 。 (7)实验结束后，小张同学帮助一旁的小史同学进行实验，小史同学的实验方案仅步骤⑤加入的物质为CCl4，其余与小张均相同，则他得到含碘四氯化碳溶液中，有机层在 层(选填“上”或“下”)，他决定回收实验中可循环利用的 (8)两位同学思考过后，决定用NaOH浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离I2和CCl4，有关化学方程式为： 碱性条件：___________I2+___________NaOH=___________NaI+___________NaIO3+___________H2O 酸性条件：5NaI+NaIO3+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O 任务一：配平碱性条件下化学方程式，并用单线桥法标出酸性条件下反应的电子转移 。 任务二：按要求补充完整一下反萃取过程的操作过程 ①向装有I2的CCl4溶液的 (填仪器名称)中加入少量1mol/L NaOH溶液； ②振荡至溶液的 色消失，静置、分层； ③将含碘的碱溶液从仪器的上口倒入烧杯中； ④边搅拌边加入几滴1mol/LH2SO4溶液，溶液立即转为棕黄色，并析出 (填现象)。 【答案】(1)富集碘 (2)BDE (3) 过滤 蒸馏 萃取、分液 苯不溶于水，碘在苯中溶解度比在水中溶解度大，苯也不与碘单质发生反应，所以最终用苯萃取碘 (4) 酸性 (5) 元素 B (6)加碘盐中的碘主要为碘酸钾，而非碘单质 (7) 下 四氯化碳 (8) 、 分液漏斗 紫红 紫黑色固体 【详解】（1）海水中碘含量很低，而海带具有富集碘的能力，碘含量较高，故答案为：富集碘； （2）灼烧实验由于温度较高，所以会使用坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架等实验仪器，故选BDE； （3）步骤③的为分离固液的操作，实验操作名称是过滤；步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯，是利用两者沸点不同进行蒸馏的操作；步骤⑤中碘单质由在水中转移到苯中，所以该操作为萃取、分液；这是因为苯不溶于水，碘在苯中溶解度比在水中溶解度大，苯也不与碘单质发生反应，所以最终用苯萃取碘； （4）碘离子具有还原性，二氧化锰具有氧化性，步骤④反应为碘离子和二氧化锰发生氧化还原反应生成碘单质和锰离子，离子方程式为，反应中硫酸生成硫酸锰，体现了硫酸酸性的性质； （5）加碘盐中的碘是指碘元素，根据已知反应，在酸性条件下，碘酸根离子和碘离子发生归中反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘单质，故要证明食盐中IO存在，可使用淀粉-KI试纸和食醋，故选B； （6）加碘盐中的碘主要以碘酸钾(KIO3)存在，而非碘单质，不能使淀粉变蓝色，故土豆片不能检验出食盐中含碘的原因：加碘盐中的碘主要为碘酸钾，而非碘单质； （7）四氯化碳密度大于水，故含碘的四氯化碳溶液中，有机层在下层；可以使用蒸馏的方法，回收实验中可循环利用的四氯化碳； （8）碱性条件下，碘单质中部分碘化合价由0变为-1、部分碘化合价由0变为+5，结合电子得失守恒和原子守恒，反应为；由反应，碘离子失去1×5=5个电子转化为碘单质、碘酸钠中碘得到5个电子转化为碘单质，单线桥表示为：； ①分液操作在分液漏斗中进行，故向装有I2的CCl4溶液的分液漏斗中加入少量1mol/L NaOH溶液； ②碘单质的四氯化碳溶液为紫红色，反应后溶液颜色消失，故振荡至溶液的紫红色消失，静置、分层； ③将含碘的碱溶液从仪器的上口倒入烧杯中； ④边搅拌边加入几滴1mol/LH2SO4溶液，碘元素转化为碘单质，碘单质为紫黑色固体，故溶液立即转为棕黄色，并析出紫黑色固体。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 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 教学目标 1．初步学会物质的分离、提纯等化学实验基础知识和基本技能。 2．结合真实情境中的应用或通过实验探究，了解溴及其重要化合物的主要性质。 重点和难点 重点：掌握粗盐的提纯。 难点：掌握从海水中提取氟、溴、碘等。 ◆知识点一 粗盐提纯 【基础实验】粗盐中杂质离子的去除 1．除杂试剂的选择 粗盐所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO，加入除杂试剂，会引入新的杂质，因此后加的试剂要适当过量。 步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式 1 Mg2+ _______ Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 2 SO _______ Ba2++ SO=BaSO4↓ 3 Ca2+、Ba2+ ______________ Ca2++ CO=CaCO3↓ Ba2++ CO=BaCO3↓ 4 OH-、CO _______ H++OH-=H2O 2H++ CO=CO2↑+H2O 2．实验步骤 (1)除去不溶性杂质 ①将粗盐倒入烧杯中，加适量水溶解，用玻璃棒搅拌； ②在过滤器上将粗盐水过滤，弃去沉淀，保留滤液。 (2)去除杂质离子 ①向烧杯中加入______________，边加边搅拌，直至______________产生； ②再依次加入______________和______________，边加边搅拌，直至______________产生； ③将混合物在过滤器上过滤，弃去沉淀，保留滤液。 (3)提纯 ①向滤液中加入适量_______，边加边搅拌，直至_______产生，用pH试纸测量溶液的pH，使溶液的pH_______7； ②将溶液转移至_______中，用酒精灯加热蒸干。 特别提醒 1.Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序是否可以颠倒？为什么？ 不可以。Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一个作用是除去溶液中过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。 2.如何检验食盐水中杂质离子已除干净？ ①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，如无白色沉淀生成，证明SO除净。 ②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，如无白色沉淀生成，证明Mg2＋除净。 ③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，如无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。 即学即练 1．实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品，杂质仅为。某化学兴趣小组取120g粗盐样品，用化学沉淀法进行提纯，实验流程如图所示，下列说法正确的是 A．加入盐酸的目的仅为除去过量的 B．若试剂②为溶液，则试剂③一定是NaOH溶液 C．整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤 D．不考虑实验损耗，最终获得的NaCl的物质的量为2mol 2．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。 浓缩海水(含有、、、、等)→粗盐NaCl固体 (1)粗盐精制。 为除去粗盐中的、、杂质，粗盐溶解后经如下操作： a．加入过量的溶液 b．加入过量的溶液 c．加入过量的NaOH溶液 d．过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。 ①下列操作顺序中，正确的是 (填选项字母)。 A．abcd    B．cbad    C．bacd ②加入适量的盐酸，反应的离子方程式有和 。 (2)海水提溴。 主要工业生产流程如下图所示： ①海水中的被氧化的离子方程式为 。 ②吸收塔中将转化为HBr的化学方程式为 。 ③产品中含有微量的，可用过量的 (填选项字母)洗涤产品，达到除杂目的。 a．NaOH溶液    b．溶液    c．NaBr溶液 ④工业上也可用溶液吸收吹出的。补全反应方程式： 。 _________________________ ◆知识点二 从海水中提取溴 1．从海水中提取溴的流程 (1)酸化：将提取食盐后的母液用_______酸化，目的是抑制_______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_______，离子方程式为：_____________________。 (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。 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_______。 (2)制造杀虫剂。 (3)制造感光剂：溴化银可用作医疗______________上的感光剂。 教材延伸 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： 1.强光照射下，溴化银分解为银和溴单质，化学方程式为： 2AgBr2Ag+Br2; 2.光线变暗时，在氧化铜的催化作用下，银和溴重新生成溴化银，化学方程式为：2Ag + Br22AgBr。 即学即练 1．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。下图是从海水中提取溴和镁的流程，下列说法错误的是 A．工业上的沉淀剂选用石灰乳 B．操作Ⅲ中通常用电解溶液制备Mg C．吸收塔中用作还原剂使转化为HBr D．“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”发生的离子方程式为 2．利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集 C．第一次通入的目的是氧化Br，第二次通入的目的是氧化过量的 D．“吸收”过程的化学方程式： ◆知识点三 从海水中提取镁 1．工艺流程 相关反应的方程式 (1)分解贝壳制取氢氧化钙： ①____________________________；②____________________________。 (2)沉淀镁离子：___________________________________。 (3)制备氯化镁：___________________________________。 (4)制取金属镁：___________________________________。 2．镁单质的化学性质 (1)原子结构 镁的原子结构示意图为：，在化学反应中易失去2个电子，形成镁离子，具有_______。 (2)化学性质： 镁是活泼的金属，能在O2、N2、CO2中燃烧。 ①在氧气中燃烧：_____________________，现象：产生耀眼的白光。 ②在氮气中燃烧：_____________________。 ③在二氧化碳中燃烧：_____________________。 ④与盐酸反应：_____________________。 3．镁合金、氧化镁 (1)镁是_______金属，密度_______，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。 (2)镁合金的性质特点：密度_______、硬度和强度大。 (3)镁合金的用途：制造火箭、导弹和飞机的部件。 (4)氧化镁：______________的固体，熔点_______，常用作_______材料。 教材延伸 1.海水提镁要用到海滩上的贝壳，煅烧贝壳的作用是什么，对资源的综合利用有何意义？ 提示:将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳，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，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是什么？ 提示:先将沉淀加入盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤、干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2。 3.根据工艺流程图分析海水提镁的优点有哪些？哪些副产物可以回收再利用？ 提示:原料来源丰富；产生的氯气和氢气反应生成氯化氢，故Cl2能循环使用。 即学即练 1．海水资源综合利用过程中，下列有关说法正确的是 A．海水晒盐是利用溶质的溶解度随温度变化而变化的原理 B．海水提镁的转化为 C．用溶液吸收溴，离子方程式为 D．将氧化为时，加入过量的会使的产率降低 2．自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。工业上从海水中提取镁的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)除去粗盐中的杂质离子、、时，加入试剂的顺序： (填化学式，下同)溶液→溶液→ 溶液稀盐酸。 (2)石灰乳和母液反应得到的沉淀需要用蒸馏水洗涤表面残留的。检验沉淀洗涤干净的操作及现象为 。 (3)写出和盐酸反应的离子方程式： 。 (4)实验室模拟“蒸发结晶”操作时，需要使用的玻璃仪器有 、 和蒸发皿。 (5)已知母液中的浓度为2，理论上，1L母液最多可得到的质量为 g。 (6)电解产生的可以和石灰乳反应制取漂白粉，其有效成分的化学式为 ；漂白粉在使用时需要加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白效果，请用化学方程式解释原因： 。 ◆知识点四 从海带中提取碘 1．海带提碘的原理 (1)碘在海带中以_______的形式存在。 (2)海带中的碘元素在浸泡时以_______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，离子方程式分别可表示为： _____________________，____________________________。 2．从海带中提取碘的工业生产流程 3．实验探究——加碘盐中碘元素的检验 (1)加碘盐中碘元素的存在形式：_______。 (2)检验原理 在酸性条件下，IO与I－反应的离子方程式：____________________________，生成的单质碘用淀粉溶液检验，现象是______________。 (3)用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案： ①将食盐用水溶解，加入适量_______； ②蘸取少量溶液，滴在_______试纸上。 实验现象及结论：试纸_______，证明有碘元素存在。 4．碘元素的应用 碘是人体必需的微量元素，人体缺碘时患______________。 教材延伸 1．思考：通过什么方法可以实现粗碘提纯得到碘单质？ 提示:可以通过加热使碘升华、再凝华提纯得到碘单质；或者采取萃取方法获得碘的有机溶液，然后通过蒸馏等操作可以获得碘单质。 2．探索：某同学通过设计以下实验探索溴单质、碘单质的氧化性强弱。 ①向盛有溴化钠溶液的试管中滴加碘水，充分反应后，滴加少量CCl4，振荡，静置，下层溶液为紫色。 ②向盛有碘化钠溶液的试管中滴加溴水，充分反应后，滴加少量CCl4，振荡，静置，下层溶液为紫色。 根据实验现象以及氧化还原规律探索： (1)氧化性强弱顺序为Br2>I2。 (2)阴离子还原性强弱顺序为I－>Br－。 即学即练 1．实验室模拟海带提碘的流程如下，下列说法不正确的是 A．步骤①的操作是过滤 B．步骤④中反应消耗时，转移电子 C．步骤⑤中主要反应的离子方程式为： D．理论上，步骤④消耗和步骤⑤消耗的物质的量相等 2．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​ 一、粗盐提纯 实践应用 1．中国菜之魂在“味”，而食盐的合理添加立足百味之首。粗盐常含有少量、、以及泥沙等杂质，实验室中提纯NaCl的流程如图所示，下列说法中正确的是 A．加入一定量溶液c后，应使用pH试纸检验溶液是否为酸性 B．溶液a和溶液b的添加顺序可以互换 C．溶液a可为溶液，加入溶液b的主要目的是除去和前面引入的 D．整个操作过程中需要使用玻璃棒共有2处 2．从海水中得到的粗盐往往含有可溶性杂质(主要有Na2SO4、MgCl2、CaCl2)和不溶性杂质(泥沙等)，必须进行分离和提纯后才能使用，粗盐提纯的部分流程如图所示，下列说法正确的是 A．溶液a、b、c依次为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸 B．操作Ⅱ需要使用漏斗 C．配制450mL1.0mol/LNaCl溶液时需要用托盘天平称量26.3g精盐 D．精盐是重要的化工原料，侯氏制碱法第一步需向饱和食盐水中依次通入二氧化碳、氨气 3．从盐井获得的粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，工业提纯粗盐的流程如下： (1)操作X是 ，该操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 (2)在本实验中多次用到玻璃棒，玻璃棒的作用有 。 (3)试剂A是 ，试剂B是 ，试剂A和试剂B的加入顺序 (填“能”或“不能”)颠倒。 (4)滤液1中加入NaOH溶液发生反应的离子方程式为 。 (5)滤液2中加入适量稀盐酸的目的是 ， (填“能”或“不能”)用稀硝酸来代替稀盐酸，原因是 。 二、从海水中提取溴 从海水中提取溴，一般要经历三个步骤，即浓缩、氧化和提取。 (1)浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 (2)向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，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)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 (4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 (5)从海水中提取溴的流程 实践应用 1．工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴，流程如图所示。下列有关说法错误的是 A．“浓缩”过程提高了的浓度 B．“氧化”过程发生的反应为 C．“吹出”过程利用了的挥发性 D．“吸收”过程体现了的还原性 2．工业上常用的一种海水提溴技术叫做“吹出法”，流程示意图如下。 下列说法正确的是 A．“氧化”过程中通入的目的是氧化海水中的Br B．“吹出”过程中通入空气的目的是吹出溶液中残留的 C．“吸收”过程中发生反应的方程式为 D．“蒸馏”过程中通入的目的是除去溶液中过量的 3．海水是一个巨大的化学资源宝库。请回答下列问题： I.从海带中提取碘单质 (1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、 ，“操作X”的名称为 。 (2)若试剂a选择，试剂a参与反应的离子方程式为 ，氧化性： (填“>”或“<”)。 (3)“操作Y”为萃取分液，萃取后分液时，转移的溶液至烧杯中的操作是 。 Ⅱ.海水提溴：海水→海水淡化→氧化→空气吹出→吸收→……→液溴 (4)“空气吹出”体现了溴的 性，该步骤的目的是 。 (5)若“吸收”步骤使用浓的溶液，则反应后产物有、，该过程发生反应的离子方程式为 。 三、从海水中提取镁 1．从海水中提镁的过程 (1)海水提镁的工艺流程图 (2) 由MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，要不断通入干燥的HCl气体，防止MgCl2与水反应生成Mg(OH)2。 (3)工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。 (4)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。 2．镁的化学性质 性质 举例 反应方程式 与非金属 单质反应 与O2反应 2Mg＋O22MgO 与N2反应 3Mg＋N2Mg3N2 与非氧化性酸反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与氧化物反应 2Mg＋CO22MgO＋C 实践应用 1．从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题： 下列说法不正确的是 A．上述方法的优点之一是原料取自大海 B．进行步骤①②③的目的是富集MgCl2 C．工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能 2．镁及其合金是用途很广的金属材料，可以通过以下步骤从海水中提取镁，下列说法错误的是 A．为了使转化为，试剂①可以选择石灰乳 B．使转化为，试剂②可以选择盐酸溶液 C．熔融无水通电后会产生和，可类比该方法电解熔融制得 D．加入试剂①后，为了分离得到沉淀，可以选择漏斗进行过滤 3．．世界上60%的镁是从海水中提取的，综合利用海水制镁的流程如图所示。 根据上述流程回答下列问题。 (1)气体A是 。操作①的名称是 。 (2)“水浸”过程中发生反应的化学方程式是 ；“沉淀池”中发生的主要反应的化学方程式是 ；“溶解池”中发生反应的离子方程式是 。 (3)上述流程所发生的化学反应中，没有涉及的基本反应类型是 。 ．某工厂从1000kg铝土矿(主要成分是Al2O3)冶炼得到270kg铝。反应的化学方程式是：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。回答下列问题。 (4)该反应属于四大基本反应类型中的哪一种？ (5)该反应中被氧化的元素是 ，化合价升高的元素是 。 四、从海带中提取碘 1．碘的提取原理及操作 (1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。 (2)向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl。 (3)过滤，用有机溶剂萃取碘单质。 (4)流程 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)卤素单质的检验 Cl2 Br2 I2 常温下外观 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 常用检验方法 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 能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 遇淀粉溶液变蓝 (3)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CO、OH－等离子的干扰。 实践应用 1．从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列说法不正确的是 A．实验步骤①在坩埚中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌 B．实验步骤③实现了海带灰中可溶性硫酸盐、碳酸盐等与碘分离 C．步骤④中反应的离子方程式是 D．步骤⑤的作用是富集I2 2．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 A．操作④为萃取分液，CCl4可用酒精代替 B．操作③Cl2可替换为H2O2 C．操作①过程中需要坩埚 D．操作⑤可以为蒸馏 3．某化学学习小组按如下两种方案的实验流程从海带中提取碘单质。 已知：，I2的沸点高于CCl4，根据以上流程，判断下列说法错误的是 A．在上层液体中加入稀硫酸后，发生反应的离子方程式为 B．若用方案甲来提取纯碘，则在蒸馏瓶中先得到的液体是“步骤Y”后的下层一样液体 C．“操作Z”的名称为过滤，得到的粗碘蒸馏提纯得到纯净的碘单质 D．为保证碘单质的完全转化，“步骤Y”中应加入过量的浓氢氧化钠溶液 考点一 粗盐提纯 【例1】海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图，已知粗盐中含有、、、等杂质，则下列说法正确的是 A．③④⑤中溴元素均被氧化 B．的水溶液可以用饱和溶液替代 C．②中包含制取溶液及电解溶液几个阶段 D．①中加入试剂的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液→过滤后加盐酸 解题要点 1．物质除杂和分离的基本原则 (1)不增(不引入新的杂质)。 (2)不减(不减少被提纯的物质)。 (3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。 (4)易复原(被提纯的物质易复原)。 2．物质除杂和分离注意的问题 (1)除杂试剂要过量。 (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。 【变式1-1】海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。下列说法正确的是 A．粗盐中含有、、杂质，①中制得精盐加入的除杂试剂顺序只能是过滤后加盐酸 B．②中将放在蒸发皿中分解，再电解可获得Mg C．④中发生反应的离子方程式是： D．①②③④⑤中均发生氧化还原反应 【变式1-2】某化学学习小组对海水资源综合利用的设计流程如图所示： (1)初步提纯后的粗盐中含有(Ca2+、Mg2+、SO)等杂质，精制时所用的试剂有： a．盐酸   b．BaCl2溶液   c．NaOH溶液    d．Na2CO3溶液 下列试剂添加顺序合理的是 ___________。 A．bcda B．cdba C．dbac D．bdac (2)实验室模拟氯碱工业进行步骤①，反应条件为 。 附近溶液先变红。 A．阳极    B．阴极 (3)丁溶液具有杀菌消毒的作用，请写出丁溶液的主要成分 。 (4)盛放液溴的试剂瓶中要加入一定量的 ，其目的是防止液溴挥发。 (5)若用来提取Br2，步骤③所用的氧化剂的来源较合理的是 。 A．从外地购买   B．在当地建厂生产   C．利用本流程的产物 (6)加碘盐中的“碘”指的是 ___________。 A．元素 B．原子 C．分子 D．单质 (7)实验室里进行步骤④，该操作过程若将四氯化碳注入含碘的水溶液，溶液分层，四氯化碳在 (选填“上”或“下”)层，原因是(写出两点) 。该步骤的实验原理是依据 ，将混合物中的组份分开。 A．分散质粒子直径大小   B．溶质在两种溶剂中的溶解能力不同 C．溶剂沸点的差别       D．物质的聚集状态不同 考点二 从海水中提取溴 【例2】海洋中有丰富的资源，下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是 A．在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质，加入药品的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸 B．工业上通过电解饱和溶液制取金属镁 C．步骤④中，水溶液吸收后，溶液的增大 D．根据海水提溴流程可知还原性： 解题要点 1.提取原理：氯气氧化溴离子，酸化抑制副反应 2.分离方法：热空气吹出溴蒸气，冷凝得粗溴 3.精制与用途：精制得纯溴，用于医药、农业等领域 【变式2-1】海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下： (1)请写出海水淡化的一种方法： 。 (2)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的是 。 (3)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： 。 (4)为除去工业溴中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，经搅拌，充分反应后，再进行的分离操作是 。 【变式2-2】油气田水是指石油和天然气开采过程中夹带或排出的油气田深层卤水，约占油气田开发所产出废水总量的90%以上，一种利用油气田水浓缩后的盐田苦卤制备粗溴的工艺流程如图所示。 已知：蒸馏时，溴以气态形式逸出。请回答下列问题： (1)Br的原子序数为 ；利用 (填定性分析操作)可以快速检验油气田水是否含有。 (2)“氧化”时发生反应的离子方程式为 ；反应过程中，溶液颜色变化情况为 。 (3)“蒸馏”时，利用了溴的 (填“物理”或“化学”)性质，制得的粗溴中含有，可以利用 (填字母)除去。 A．浓硫酸                B．饱和NaBr溶液            C．饱和NaOH溶液        D．新制氯水 (4)查阅资料获知能与反应制备并生成。 ①与反应的离子方程式为 。 ②能与反应制备和能与KI反应制备在常温下均可实现，请判断二者是否矛盾并简单说明原因： 。 考点三 从海水中提取镁 【例3】工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是 A．制溴：浓缩海水 B．制镁：海水 C．制纯碱：饱和食盐水 D．制碘：干海带，其中萃取剂可以选取乙醇 解题要点 1.海水提镁的过程中除去MgCl2·6H2O中的结晶水需要在HCl气流中，主要是为了得到纯净的氯化镁。 2.镁的还原性很强，所以不能用金属置换法来制取，只能用电解熔融氯化镁的方式来制取。 【变式3-1】镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下： 下列说法错误的是 A．加入试剂①反应的离子方程式为 B．加入试剂②反应的离子方程式为 C．试剂①和试剂②目的是为了富集镁离子 D．电解熔融所得金属后另一产物是工业制备试剂②的主要原料 【变式3-2】浩瀚的海洋为我们带来丰富的资源，可以从海水中提取食盐、镁等化工产品。回答下列问题。 I．食盐精制 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、等杂质离子时，粗盐溶解后一共加入3种沉淀剂，分别是：①过量的Na2CO3溶液；②过量的______溶液；③过量的NaOH溶液。过滤除去沉淀，再加入适量的盐酸。 (1)补充上述过程中②的试剂 ，加入上述3种沉淀剂的正确顺序是 (填字母标号)。 (2)加入过量的Na2CO3溶液，一定发生反应的离子方程式 。 Ⅱ．海水提镁 (3)镁离子的原子结构示意图为 ； (4)将石灰乳加入沉淀池发生的离子反应方程式为 ； (5)已知MgCl2的溶解度如下表，则操作B为加热浓缩→ →洗涤→干燥； 温度/℃ 0 10 20 40 60 80 100 溶解度/g 52 53 54 57 61 66 73 (6)设某温度下，饱和MgCl2溶液的溶解度为sg，密度为ρg/mL，则该温度下饱和MgCl2溶液的物质的量浓度为 (用含s和ρ的字母表示)。 考点四 从海带中提取碘 【例4】实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下： (1)加入后，溶液中发生的离子方程式为 。 (2)操作Ⅰ中，实验室可用如图所示仪器将富集到有机溶液X中，该步骤操作的名称为 ；如图中所用的仪器名称为 ，所选用的有机溶剂可以是 （填“四氯化碳”或“苯”），有机层的颜色为 。 解题要点 1.提取流程：原料处理、氧化、富集、分离提纯 2.用途与检验：用于多领域，酸性条件下用试纸检验 【变式4-1】我国有广阔的海岸线，海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。 Ⅰ.海水中Br-的含量为65 mg·L-1，从海水中提取溴的工业流程如下： (1)海水淡化的方法主要有 (填序号)。 ①过滤法　　　　②蒸馏法　　　　③电渗析法　　　　④反渗透法 (2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴，目的是 。 (3)步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式是 。 (4)实验室从溴水中分离出溴还可以用萃取法，萃取时所用的主要仪器的名称为 。 Ⅱ.海带中含有碘元素，实验室提取碘的步骤如下所示： (5)在实验室中，步骤①须在_______(填字母)中进行。 A．烧杯 B．坩埚 C．蒸发皿 D．锥形瓶 (6)写出步骤④发生反应的离子方程式： 。 (7)海带灰中含有的可溶性硫酸镁、碳酸钠等，在实验步骤 (填序号)中实现与碘分离。 (8)步骤⑤中，选择用苯来提取碘的理由是_______(填字母)。 A．苯与水不能互溶 B．碘单质在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度 C．苯的密度小于水的密度 D．苯是无色液体 【变式4-2】海洋资源的利用具有广阔前景。回答下列问题： Ⅰ．从海带中提取碘单质 (1)“灼烧”过程需要用到的仪器为酒精灯、三脚架、泥三角、 ，“操作X”的名称为 。 (2)若试剂a选择MnO2(已知MnO2生成Mn2+)，该步反应的离子方程式为 。 (3)请设计一种检验水溶液中含有碘单质的方法： 。 (4)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在操作 (填序号)实现与碘的分离。 Ⅱ．从海水中提取Mg和Cl2，并联合用金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛，其主要工艺流程如下。 回答下列问题： (5)从试剂①选择下列 (填序号)最经济。 a．NaOH溶液 b．石灰乳 c．氨水 (6)由溶液制备的具体步骤为 、 过滤、洗涤、干燥。 (7)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 (8)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是 。 基础达标 1．下列化工生产中不涉及氧化还原反应的是 A．工业制硅 B．工业制玻璃 C．工业制硝酸 D．从海水中提取金属镁 2．欲除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4，过程如图所示，下列有关说法不正确的是 A．除去Mg2+的主要反应： B．试剂添加顺序还可以为：②③① C．过滤需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗和烧杯 D．取少量滤液，先加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则证明已除尽 3．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如图所示。下列有关说法错误的是 A．步骤①会使用到的仪器有：酒精灯、漏斗、坩埚、泥三角 B．步骤③的操作名称是过滤 C．步骤④中反应的离子方程式为 D．海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等在实验步骤⑤中实现与碘分离 4．“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．吸收塔中反应的化学方程式： C．通过吹出塔、吸收塔后，溴元素得到了富集 D．该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况) 5．海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。已知粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质，则下列说法正确的是 A．步骤①中依次加入的试剂为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和稀盐酸 B．步骤③中包含制取MgCl2和电解MgCl2溶液制取Mg等几个阶段 C．步骤④和步骤⑥都用了Cl2作还原剂 D．步骤①除去粗盐中的Mg2+和步骤②沉淀海水中的Mg2+所用试剂不同 6．以海水为原料制备氯化钠和溴的流程如下。 下列说法正确的是 A．粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶可获得纯净氯化钠 B．过程②可以在碱性条件下进行 C．Na2CO3溶液与Br2反应的离子方程式： D．溶液I中Br2的浓度小于溶液Ⅱ 7．工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴，流程如图所示。下列有关说法错误的是 A．“浓缩”过程提高了的浓度 B．“吹出”过程利用了的挥发性 C．“吹出”和“吸收”过程的目的是富集溴 D．“氧化”过程体现了的氧化性 8．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘以离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如下图所示。 (1)指出提取碘的过程中有关的实验操作①名称： ；写出过程②中有关反应的化学方程式： 。 (2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为_______(填字母)。 A．酒精、四氯化碳 B．四氯化碳、苯 C．汽油、醋酸 D．汽油、甘油 (3)为使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是 。 9．从海水中提取溴的工艺流程如下： 已知：步骤i反应的化学方程式为：。 (1)步骤ii的目的是 ；其中“通入热空气吹出”，利用了溴的性质是 。 (2)步骤iii氧化的粒子为 。 (3)步骤iv分离提纯的方法是 ；其依据是 。 10．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图： 某课外小组在实验室模拟上述过程设计如图装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)。 (1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的目的是(用离子方程式表示) 。 (2)反应过程中，B装置中与反应的化学方程式为 。 (3)为提取B装置中的溴元素进行如下实验：向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。再加入苯，后续实验操作步骤包含___________(填标号)。 A．过滤 B．萃取、分液 C．结晶 D．蒸馏 11．海带中富含碘元素(主要以KI形式存在)。下面是从海带中提取碘的流程图： (1)操作①的名称是 ，在该操作中除了用到玻璃棒、烧杯外，还缺少的玻璃仪器有 ；操作③的名称是 ，在该操作中用到的主要玻璃仪器是 。 (2)③过程中，可供选择的有关试剂是 。 a．酒精                  b．四氯化碳                 c．醋酸 将你所选择的试剂滴加到含I2的水溶液中，振荡后静置，可观察到的现象是 。 综合应用 12．海洋是一个资源宝库，海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。下面是海水利用的流程图： 下列有关说法错误的是 A．制取时先往精盐溶液中通入，再通入 B．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质 C．过程②在一定条件下加热，发生分解反应制得无水 D．用溶液吸收后加入70%~80%浓硫酸，可达到富集的目的 13．海洋是一个资源宝库，海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。下面是海水利用的流程图： 下列有关说法错误的是 A．制取时先往精盐溶液中通入，再通入 B．热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质 C．过程②在一定条件下加热，发生分解反应制得无水 D．用溶液吸收后加入70%~80%浓硫酸，可达到富集的目的 14．实验室从海藻中提取碘的流程如下： 下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是 选项 步骤 采用装置 主要仪器 A ① 灼烧装置 蒸发皿 B ② 溶解装置 烧杯 C ③ 过滤装置 漏斗 D ④ 分液装置 分液漏斗 A．A B．B C．C D．D 15．某课外小组在实验室模拟工业中以海水为原料提取溴。其中主要步骤如下。（忽略气体在水中的溶解） 下列说法错误的是 A．工业上常用电解熔融NaCl的方法获得金属钠 B．可用溶液除去粗盐中的 C．步骤③中吸收的同时可以获得标准状况下气体的体积为3.36L D．步骤④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 16．某制镁工厂生产剖面如图所示。下列有关说法中全部正确的一组是 ①“消化池”中有消石灰生成 ②“中和”反应的离子方程式为 ③“干燥塔”中对氯化镁晶体脱水过程中应不断通入 HCl ④盐酸厂制氯化氢时氢气在氯气中燃烧发出黄绿色火焰 ⑤将氯气输送到盐酸厂可使用干燥的钢瓶 ⑥“过滤器”中的母液中含有 CaCl2 A．①③④ B．②④⑤ C．①③⑤⑥ D．②⑤⑥ 17．海洋中有丰富的矿产、能源、水产……等资源，部分化学资源获取途径如下： 下列有关说法正确的是 A．设计②、③两个步骤的目的是富集溴 B．第③步中SO2被还原为 C．除去粗盐中杂质离子加入的试剂先后顺序可以为Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液 D．利用高分子反渗透膜可将海水淡化，但是用传统的蒸馏法淡化更加节能 18．海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐后，以其母液(卤水)和贝壳为原料，还可以生产一种具有特殊用途的材料——纳米氧化镁，其简要流程如下： 下列说法正确的是 A．实验室中进行步骤I所用到的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B．纳米MgO溶于水后形成的分散系属于胶体 C．步骤II中发生反应的离子方程式为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+ D．工业上用电解熔融的MgO制备金属镁 19．海水资源综合利用过程中，下列有关说法错误的是 A．海水提镁的转化为 B．将氧化为时，加入过量的会使的产率降低 C．用溶液吸收溴，离子方程式为 D．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等 20．某研究性学习小组为了从海带中提取碘，设计并进行了如下实验： 已知：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。 (1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角和酒精灯外，还需要用到的实验仪器是 。 (2)步骤③的实验操作名称是 。 (3)写出步骤④反应的离子方程式 。 (4)操作⑤选用CCl4做萃取剂，原因是 (填序号)。 a．CCl4不溶于水　　　　　　　　　　　　　b．CCl4的密度比水大 c．I2在CCl4中比在水中溶解度更大　　　　　d．CCl4与碘水不反应 21．海洋约占地球表面积的71%，对其开发利用具有广阔的前景。 I.金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和，并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛，其主要工艺流程如下： 回答下列问题： (1)试剂a最好选用 (填化学式)，原因是 。 (2)由溶液制备一定需要用到的仪器有_______(填字母)。 A． B． C． D． (3)反应①除生成外还生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 。 (4)不同温度下，反应②中钛提取率随时间变化曲线如图所示，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为 ℃、 min。 Ⅱ、下图是从海水中提取精盐和溴的流程示意图。 (5)过程①的试剂加入顺序为NaOH溶液、 、 ，过滤，加入适量稀盐酸，蒸发结晶。 (6)过程③发生反应的离子方程式为 。 (7)过程②③④的主要目的是 。 22．中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如图实验。 回答下列问题： (1)海水提溴的生产流程中，通入两遍Cl2的目的是 。假设蒸馏时Br2的回收率为80%，其余过程溴元素无损失。则最终每得到64kgBr2，至少需要消耗标准状况下Cl2的体积是 L。 (2)试剂X可以选用_______ (填序号)。 A．SO2 B．Na2SO3 C．NaBr D．NaCl (3)电解无水MgCl2制取Mg的化学方程式是 。 (4)关于钛铁矿制备TiCl4的反应，下列说法正确的是_______ (填字母序号)。 A．氧化剂只有Cl2 B．每消耗1molCl2，转移电子的总物质的量为2mol C．氧化产物只有CO D．每生成1molCO，转移电子的总物质的量为2mol (5)由TiCl4制备Ti在Ar气中进行的目的是 。 拓展培优 23．溴是国民经济生产所需的重要基础原料。某化学兴趣小组用模拟海水(含有和)提溴的流程如图所示，已知能与溴水发生反应：。下列说法错误的是 A．反应①②③中均有电子的转移 B．“空气吹出”时利用了溴易挥发的性质 C．反应①中的氧化剂可以选择碘水 D．若反应①③中的氧化剂均为氯气，最终要获得“液溴”，理论上至少需要消耗 24．海水是巨大的资源宝库，以下是人类从海水中提取某些重要化工原料的简单流程示意图。下列说法错误的是 A．“吹出”时，常采用热空气吹出溴，利用了溴单质的易挥发性 B．用水溶液吸收的离子方程式为 C．流程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质 D．工业上也可用溶液代替二氧化硫吸收，会生成无色无味气体和，则反应的化学方程式为 25．某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。    已知：，的沸点高于，根据以上流程，判断下列说法正确的是 A．步骤X“萃取”时，可用无水乙醇代替 B．加入溶液后发生反应的离子方程式为： C．方案甲采用蒸馏法时，碘蒸气先汽化冷凝，在锥形瓶中先得到 D．步骤Y后下层液体不可循环利用 26．空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图示。下列说法不正确的是 A．步骤④中可用亚硫酸钠溶液代替SO2 B．步骤③说明Br2具有挥发性 C．步骤②中氧化0.3molBr-理论上消耗3.36L氯气 D．步骤④⑤是为了溴富集 27．加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或，某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式。提供试剂：维生素C、过氧化氢溶液 下列说法错误的是 A．反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力 B．加碘盐中可同时添加和KI C．若X为过氧化氢溶液，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为KI D．若X为维生素C，观察到溶液变蓝，则加碘盐中碘存在形式为 28．海水晒盐后的盐卤中含Br-，可提取Br2，流程如图： 已知：①3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑②5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 下列说法不正确的是 A．海水晒盐能实现溴元素的富集 B．吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W可以是硝酸 C．通入Cl2后发生反应：2Br-+Cl2=Br2+2Cl- D．海水中Br-的浓度约为66mg/L，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得39.6gBr2 29．海带中富含碘元素，为提取碘，小张同学设计了以下实验： (1)小张同学不从海水中直接提取碘，而是利用海带，这是因为海带具有 的能力 (2)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 (从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。 A．烧杯      B．坩埚       C．表面皿       D．泥三角       E．酒精灯       F．干燥器 (3)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 ；步骤⑤中，提取碘的方法叫 ，采用苯可以提取碘的理由是 。 (4)步骤④的离子方程式为 ，体现了硫酸 的性质 (5)加碘盐中的碘是指 (选填“元素”或“单质”或“原子”)，主要以碘酸钾(KIO3)形式存在，已知IO＋6H＋＋5I-=3I2＋3H2O，据此反应，要证明食盐中IO存在，可使用淀粉-KI试纸和 (选填字母) A．淀粉    B．食醋    C．白糖    D．白酒 (6)土豆片含淀粉，某电视台曾播出用土豆片检验食盐中的碘的节目，后被证实为伪科学。请结合所学知识，简要说明土豆片不能检验出食盐中含碘的原因： 。 (7)实验结束后，小张同学帮助一旁的小史同学进行实验，小史同学的实验方案仅步骤⑤加入的物质为CCl4，其余与小张均相同，则他得到含碘四氯化碳溶液中，有机层在 层(选填“上”或“下”)，他决定回收实验中可循环利用的 (8)两位同学思考过后，决定用NaOH浓溶液反萃取后再加稀酸，可以分离I2和CCl4，有关化学方程式为： 碱性条件：___________I2+___________NaOH=___________NaI+___________NaIO3+___________H2O 酸性条件：5NaI+NaIO3+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O 任务一：配平碱性条件下化学方程式，并用单线桥法标出酸性条件下反应的电子转移 。 任务二：按要求补充完整一下反萃取过程的操作过程 ①向装有I2的CCl4溶液的 (填仪器名称)中加入少量1mol/L NaOH溶液； ②振荡至溶液的 色消失，静置、分层； ③将含碘的碱溶液从仪器的上口倒入烧杯中； ④边搅拌边加入几滴1mol/LH2SO4溶液，溶液立即转为棕黄色，并析出 (填现象)。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$