第三单元 海洋化学资源的综合利用（专项训练）化学苏教版2019必修第一册

第三单元　海洋化学资源的综合利用 题型01 粗盐提纯 题型02 从海水中提取溴 题型03 从海水中提取镁 题型04 镁的性质和用途 题型05 从海带中提取碘 题型06 卤素单质的性质及检验 题型07 卤素离子的检验 题型01 粗盐提纯 1.不溶性杂质的除去。 2.粗盐中可溶性杂质的除去。 杂质 加入的试剂 化学方程式 硫酸盐 BaCl2溶液 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl MgCl2 NaOH溶液 MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl CaCl2 Na2CO3溶液 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 3.流程 【典例1】为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按如图步骤操作： (1)写出三种试剂的化学式： A________，B________，C________。 (2)①加入过量A的目的是________________________________________， 有关化学方程式为________________________________。 ②加入过量B的目的是_____________________________， 有关化学方程式为_____________________________。 ③加热煮沸目的是___________________________。 (3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。 【答案】(1)Ba(OH)2　K2CO3　HCl (2)①除尽MgCl2和MgSO4　MgCl2＋Ba(OH)2===BaCl2＋Mg(OH)2↓，MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓　②除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2　Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH，BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl　③使HCl挥发 (3)过滤　蒸发 【解析】要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故选用Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－，以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。 【变式1-1】在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是(　　) A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热 B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌 C．待水分完全蒸干后停止加热 D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热 【答案】D 【解析】蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。A项未过滤即蒸发，错误；加热过程中应用玻璃棒不断搅拌，B项错误；当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，C错误。 【变式1-2】海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO可溶性杂质，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是(　　) A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 【答案】C 【解析】粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO)、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH－、CO)，注意Na2CO3溶液一定要在加入BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。 【变式1-3】实验室里需要纯净的NaCl溶液，但手边只有混有Na2SO4的NaCl固体。某学生设计了如下图所示方案： 如果此方案正确，那么： (1)操作①是否可改为加入Ba(NO3)2溶液？为什么？__________________________________。 (2)操作②的目的是________________。如何判断目的已达到？方法是 ________________________________________________________________________。 为什么不过滤后再加Na2CO3溶液？理由是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)否；因为改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质 NO，后续操作中无法除去 (2)除去过量的Ba2＋　沉淀反应后，用试管取出上层清液，再加入CaCl2溶液，若产生白色沉淀，则可确认Na2CO3已过量(其他合理的试剂均可)　 减少一次过滤操作 【解析】NaCl、Na2SO4均为易溶于水的物质，要制取纯净的NaCl溶液，可向溶液中加入过量的BaCl2溶液除去SO －。但此过程中引入了新杂质Ba2＋，故需在后续过程中把Ba2＋除去，可加入过量的Na2CO3溶液，除去多余的Ba2＋，CO －可用盐酸除去。其中操作①不能改为加入Ba(NO3)2溶液，因硝酸盐均为易溶于水的物质，在后续过程中无法除去NO。BaSO4、BaCO3均为不溶于水的白色沉淀，在这两种物质沉淀完全后进行一次过滤即可。 题型02 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)流程 【典例2】“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．实验室保存溴通常加少量水 B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应 C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D．蒸馏塔中只发生了物理变化 【答案】D 【解析】溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，A正确；经过吸收塔后，所得溶液中的Br－浓度远大于进入吹出塔之前的海水中的Br－浓度，因此溴元素得到了富集，C正确；蒸馏塔中发生的反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，D错误。 【变式2-1】由海水提取溴的部分流程如下。下列说法正确的是( ) A．反应①②③为氧化还原反应 B．反应②中生成S和HBr C．氧化性：SO2>Br2>Cl2 D．反应③溶液中生成的Br2可以用乙醇萃取 【答案】A 【解析】A项，反应①为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，反应②为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋ 2HBr，反应③为2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl，这三个反应均为氧化还原反应，正确；B项，反应②生成H2SO4和HBr，错误；C项，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，有：Cl2>Br2>SO2，错误；D项，乙醇与水互溶，故不可作萃取剂，错误。 【变式2-2】空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．步骤④⑤是为了富集溴 B．步骤③说明溴具有挥发性 C．步骤④的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4 D．步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可用分液漏斗将二者分离 【答案】C 【解析】A项，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，故A项正确；B项，可用空气吹出溴，则步骤③说明溴具有挥发性，故B项正确；C项，步骤④发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，C项错误；D项，实现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，D项正确。 【变式2-3】某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图。 请你参与分析讨论： (1)图中仪器B的名称：_____________________________________________。 (2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_____________________。 (3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________________。 (4)C中液体产物的颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________________。 【答案】(1)冷凝管 (2)溴腐蚀橡胶 (3)控制温度计b的温度，并收集59 ℃时的馏分 (4)深红棕色 分液(或蒸馏) 【解析】单质溴有强氧化性，橡胶不耐氧化。蒸馏法分离混合物利用的是混合物中不同组分沸点的差异。在蒸馏工业溴的过程中，挥发出来的Br2的沸点(59 ℃)是通过温度计b的示数显示出来的，温度计a的示数显示的是圆底烧瓶内工业溴(混合物)的温度。含Cl2的液态Br2中加入NaBr溶液，发生化学反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl。Br2比NaCl的沸点低，故可以用蒸馏法分离Br2和NaCl；液态溴(饱和溴水)和NaCl溶液呈分层状态，故也可以用分液法分离Br2和NaCl。 题型03 从海水中提取镁 1．海水提镁的工艺流程图 2．由MgCl2·6H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行；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。 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。 【典例3】已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。从海水中提取金属镁，正确的方法是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 【答案】D 【解析】镁应由电解熔融的MgCl2得到，而不能由电解Mg(OH)2、MgO得到，A、C项错误；向海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH，因为石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH要便宜得多，A项错误；直接加盐酸于海水中，海水中的MgCl2不能分离出来，B项错误。 【变式3-1】由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是(　　) A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 【答案】D 【解析】由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋变成Mg(OH)2沉淀，过滤得到Mg(OH)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁。 【变式3-2】从海水中提取镁的方法如下，下列说法错误的是(　　) A.该工艺流程中涉及四种基本反应类型 B．“浓缩”操作是蒸发浓缩、冷却结晶 C．脱水过程中通入HCl的目的是得到较纯净的MgCl2固体 D．从海水中提取镁是高能耗、高排放行业 【答案】A 【解析】贝壳煅烧分解产生CaO、CO2，反应类型是分解反应；CaO与H2O反应产生Ca(OH)2是化合反应；MgCl2与Ca(OH)2反应产生Mg(OH)2、CaCl2为复分解反应，反应过程中无置换反应的发生，因此只涉及三种基本反应类型，A错误；Mg(OH)2与HCl反应产生MgCl2，为析出MgCl2·6H2O晶体，要将溶液进行浓缩操作，“浓缩”操作包括蒸发浓缩、冷却结晶，B正确；为防止MgCl2·6H2O晶体在加热脱水时产生杂质物质，可以在HCl气氛中进行加热操作，C正确；MgCl2·6H2O在HCl气氛中加热得到无水MgCl2，然后电解熔融MgCl2得到Mg、Cl2，可见制取Mg的反应过程步骤多，产生、消耗的物质也多，同时消耗大量的热能、电能，故从海水中提取镁是高能耗、高排放行业，D正确。 【变式3-3】镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。如图是工业上提镁的流程。 (1)电解熔融MgCl2制金属镁的化学方程式是___________________________。 (2)“‘反应池’→……→‘中和’”过程的主要作用： ①除去海水中的其他杂质；②____________。 (3)“中和”时，Mg(OH)2与盐酸发生反应的离子方程式是 ________________________。 (4)在上述流程中，可循环使用的物质是_____________________________。 【答案】(1)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ (2)提高镁的含量 (3)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O (4)氯气 【解析】(1)电解熔融氯化镁制金属镁的化学方程式是MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑；(2)“‘反应池’→……→‘中和’”过程的主要作用：①除去海水中的其他杂质；②提高镁的含量；(3)“中和”时，Mg(OH)2与盐酸发生反应的离子方程式是Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；(4)氯气能与氢气反应制盐酸，盐酸能与氢氧化镁反应制得氯化镁，在提取镁的工业流程中使用了氯气循环的过程。 题型04 镁的性质和用途 1.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 与盐溶液反应 Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu 2．镁的用途 (1)镁能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹和飞机的部件。 (2)氧化镁是白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。 【典例4】下列说法不正确的是(　　) A．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用 B．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光 C．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色 D．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧 【答案】D 【解析】镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A项正确；镁条在空气中可点燃，B项正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但少量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C项正确；镁条可以在高温下与氮气反应，D项不正确。 【变式4-1】镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质不属于物理性质的是(　　) A．良好的可塑性　　　　 　B．良好的延展性 C．良好的导电性、传热性 D．反应中易失去电子 【答案】D 【解析】反应中易失去电子是化学性质。 【变式4-2】镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是(　　) A．C　　B．MgO　　C．MgCO3　　D．Mg3N2 【答案】C 【解析】空气中有N2、O2、CO2等，而金属镁可以和上述物质反应，故产物中可能有碳、氧化镁、氮化镁，而不可能有MgCO3。 【变式4-3】镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是(　　) A．MgO B．MgO和C C．MgO、Mg3N2 D．MgO、Mg3N2 和C 【答案】D 【解析】镁能与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与CO2反应生成碳和氧化镁，因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C。 题型05 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，离子方程式可分别表示为 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O。 2．从海带中提取碘的工业生产过程 【典例5】从海带中提取碘，可经过如图实验步骤完成。下列有关说法正确的是(　　) A．灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒 B．氧化过程中发生的反应为2HI＋H2O2===I2＋2H2O C．检验碘单质时，常选用淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝说明有碘单质存在 D．分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞倒出上层液体 【答案】D 【解析】灼烧过程中使用到的玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒，故A错误；氧化过程中发生反应的离子方程式为2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，H＋来自H2SO4，故B错误；淀粉遇到碘单质变蓝，用淀粉检验碘的存在，通常用淀粉碘化钾试纸检验氧化性强于碘的物质，故C错误；分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞倒出上层液体，故D正确。 【变式5-1】海带提碘的实验中涉及灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取五个步骤，下列操作能达到实验目的的是(　　) A．实验室用装置甲灼烧干海带 B．装置乙中为加速液体流下使用玻璃棒搅拌 C．用装置丙从碘水中萃取单质碘 D．用装置丁吸收该实验中的氯气尾气 【答案】C 【解析】灼烧海带应在坩埚中进行，不能用蒸发皿灼烧，故A错误；过滤时不能用玻璃棒搅拌，以防玻璃棒戳破滤纸，故B错误；萃取使用的有机溶剂是CCl4，不溶于水，密度比水大，有机层在下层，故C正确；氯气在饱和NaCl溶液中溶解度极小，所以不能用装置丁吸收氯气，故D错误。 【变式5-2】碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料，海水提碘是从海水中提取碘元素的技术。海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下 干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2 下列关于海带制碘的说法，正确的是(　　) A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B．可用酒精萃取碘水中的I2 C．沸水浸泡海带灰的目的是加快I－的溶解，并使之溶解更充分 D．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生还原反应 【答案】C 【解析】灼烧时选用的仪器是坩埚，而不是蒸发皿，A项错误；酒精与水互溶，不能用酒精萃取碘水中的I2，B项错误；沸水浸泡海带灰，升高温度加快I－的溶解，使溶解更充分，C项正确；含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水，发生反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，该反应中碘元素的化合价由－1价升至0价，碘元素发生氧化反应，D项错误。 【变式5-3】海洋植物海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以NaI形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下图所示： (1)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称： ①________、③________。 写出实验②中有关反应的化学方程式：______________。 (2)提取碘的过程中，不能作为从碘水中萃取碘的萃取剂的是________(填字母)。 A．四氯化碳　　　　B．酒精　　　　 C．苯 (3)为使海藻灰中的碘离子转化为含碘的有机溶液，实验室准备了烧杯、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。还缺少的玻璃仪器是________。 【答案】(1)过滤　萃取　Cl2＋2NaI===I2＋2NaCl (2)B　(3)分液漏斗、漏斗 【解析】(1)操作①分离的是固体(不溶性)和液体，应为过滤；操作③是将碘富集到有机溶剂中，应为萃取。(2)根据萃取原理，要从含碘的水溶液中萃取碘，所选择的萃取剂一定要和水互不相溶且碘在其中的溶解度大，B选项中的酒精与水互溶，不能选用。(3)按照流程图考虑每一步需要的仪器，还缺少漏斗和分液漏斗。 题型06 卤素单质的性质及检验 1．卤素单质的性质 (1)Br2、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 【典例6】Br2与Cl2在性质上具有很大的相似性，但Cl2的活泼性比Br2强。下列选项是根据氯气的性质，对溴单质性质的预测，其中不正确的是(　　) A．溴单质可以和烧碱溶液反应 B．溴单质只具有氧化性 C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得到1个电子 D．溴离子可以用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验 【答案】B 【解析】本题易错之处是忽视Cl2的还原性。Cl2既有氧化性又有还原性，据此可以预测Br2也应既有氧化性又有还原性，B项不正确。 【变式6-1】已知溴易挥发 ，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是(　　) A．NaCl和KI　　　　 　B．NaCl、KCl和I2 C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl 【答案】D 【解析】过量的Cl2将Br－、I－从它们的溶液中完全置换出来，在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华，所以剩余固体为NaCl和KCl。 【变式6-2】稀的碘水和溴水的颜色非常浅，近乎无色。检验稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是(　　) A．淀粉溶液 B．氯水 C．NaOH溶液 D．NaBr溶液 【答案】A 【解析】氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应，NaOH溶液与二者都反应，二者都褪色，现象相同，不能区分；淀粉遇I2变蓝色。 【变式6-3】下列实验现象描述正确的是(　　) A．碘水中加入少量苯振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变紫红色 B．红热铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟 C．电解饱和氯化钠溶液，将阴极气体产物通入淀粉­KI溶液中，溶液变蓝 D．溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后下层颜色变浅，上层颜色变为橙红色 【答案】B 【解析】苯的密度比水小，上层颜色应变为紫红色，下层颜色变浅，A错误；电解饱和氯化钠溶液，阳极产物是Cl2，C错误；CCl4的密度大于水，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色，D错误。 题型07 卤素离子的检验 1.AgNO3溶液——沉淀法 未知液 2.置换——萃取法 未知液 有机层呈 3.置换——淀粉法检验I－ 未知液 蓝色溶液，表明有I－ 【典例7】甲、乙、丙三溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有(　　) A．Br－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－ 【答案】A 【解析】向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应该是溴水的颜色，则甲中必含有Br－，Br－被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D选项。再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I－，否则加入后I－被Br2置换生成I2，溶液显蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，I－必在乙溶液中。 【变式7-1】鉴别某溶液中是含有Br－还是含有I－，可以选用的试剂较适合的是(　　) A．碘水、淀粉溶液　　　　　 B．淀粉溶液 C．溴水、淀粉溶液 D．四氯化碳 【答案】C 【解析】碘水使淀粉变蓝，碘水与Br－、I－均不反应，不能鉴别，A错误；淀粉遇到Br－、I－均不变色，不能鉴别，B错误；溴水能与I－反应生成I2，使淀粉变蓝，含有溴离子则不变色，可以鉴别，C正确；四氯化碳与Br－、I－均不反应，不能鉴别，D错误。 【变式7-2】（23-24高一上·福建莆田·期末）对于某些离子的检验及结论一定正确的是 A．往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该溶液中一定含有 B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明一定含有Br- C．往溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 D．往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有 【答案】A 【解析】A．湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝，加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有，故A正确； B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，说则原溶液中可能含有Br-或，故B错误； C．加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为二氧化碳或二氧化硫，原溶液中可能含碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根，故C错误； D．加入少量氯化钡有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，该沉淀为硫酸钡，则原溶液中可能含有亚硫酸离子、硫酸根离子，故D错误； 故选A。 【变式7-3】（23-24高一上·上海·期中）检验物质的常用方法有显色法、沉淀法、气体法等。下列物质的检验方法中，不合理的是 A．I2：显色法 B．酸性溶液：显色法 C．Ca2+：气体法 D．Cl﹣：沉淀法 【答案】C 【解析】A．碘遇淀粉溶液显蓝色，则用显色法可以检验单质碘，故A正确； B．酸性溶液可使酸碱指示剂变色，则用显色法可以检验酸性溶液，故B正确； C．溶液中钙离子能与碳酸根离子反应生成碳酸钙白色沉淀，则用沉淀法能检验溶液中钙离子，故C错误； D．溶液中氯离子能与银离子反应生成不溶于酸的氯化银白色沉淀，则用沉淀法能检验溶液中氯离子，故D正确； 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三单元　海洋化学资源的综合利用 题型01 粗盐提纯 题型02 从海水中提取溴 题型03 从海水中提取镁 题型04 镁的性质和用途 题型05 从海带中提取碘 题型06 卤素单质的性质及检验 题型07 卤素离子的检验 题型01 粗盐提纯 1.不溶性杂质的除去。 2.粗盐中可溶性杂质的除去。 杂质 加入的试剂 化学方程式 硫酸盐 BaCl2溶液 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl MgCl2 NaOH溶液 MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl CaCl2 Na2CO3溶液 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 3.流程 【典例1】为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按如图步骤操作： (1)写出三种试剂的化学式： A________，B________，C________。 (2)①加入过量A的目的是________________________________________， 有关化学方程式为________________________________。 ②加入过量B的目的是_____________________________， 有关化学方程式为_____________________________。 ③加热煮沸目的是___________________________。 (3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。 【变式1-1】在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是(　　) A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热 B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌 C．待水分完全蒸干后停止加热 D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热 【变式1-2】海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO可溶性杂质，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是(　　) A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 【变式1-3】实验室里需要纯净的NaCl溶液，但手边只有混有Na2SO4的NaCl固体。某学生设计了如下图所示方案： 如果此方案正确，那么： (1)操作①是否可改为加入Ba(NO3)2溶液？为什么？__________________________________。 (2)操作②的目的是________________。如何判断目的已达到？方法是 ________________________________________________________________________。 为什么不过滤后再加Na2CO3溶液？理由是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 题型02 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)流程 【典例2】“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．实验室保存溴通常加少量水 B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应 C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D．蒸馏塔中只发生了物理变化 【变式2-1】由海水提取溴的部分流程如下。下列说法正确的是( ) A．反应①②③为氧化还原反应 B．反应②中生成S和HBr C．氧化性：SO2>Br2>Cl2 D．反应③溶液中生成的Br2可以用乙醇萃取 【变式2-2】空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．步骤④⑤是为了富集溴 B．步骤③说明溴具有挥发性 C．步骤④的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4 D．步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可用分液漏斗将二者分离 【变式2-3】某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图。 请你参与分析讨论： (1)图中仪器B的名称：_____________________________________________。 (2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_____________________。 (3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________________。 (4)C中液体产物的颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________________。 题型03 从海水中提取镁 1．海水提镁的工艺流程图 2．由MgCl2·6H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行；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。 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。 【典例3】已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。从海水中提取金属镁，正确的方法是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C．海水Mg(OH)2MgOMg D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 【变式3-1】由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是(　　) A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 【变式3-2】从海水中提取镁的方法如下，下列说法错误的是(　　) A.该工艺流程中涉及四种基本反应类型 B．“浓缩”操作是蒸发浓缩、冷却结晶 C．脱水过程中通入HCl的目的是得到较纯净的MgCl2固体 D．从海水中提取镁是高能耗、高排放行业 【变式3-3】镁及其合金是用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。如图是工业上提镁的流程。 (1)电解熔融MgCl2制金属镁的化学方程式是___________________________。 (2)“‘反应池’→……→‘中和’”过程的主要作用： ①除去海水中的其他杂质；②____________。 (3)“中和”时，Mg(OH)2与盐酸发生反应的离子方程式是 ________________________。 (4)在上述流程中，可循环使用的物质是_____________________________。 题型04 镁的性质和用途 1.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 与盐溶液反应 Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu 2．镁的用途 (1)镁能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的密度小、硬度和强度大，可用于制造火箭、导弹和飞机的部件。 (2)氧化镁是白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。 【典例4】下列说法不正确的是(　　) A．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用 B．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光 C．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色 D．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧 【变式4-1】镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质不属于物理性质的是(　　) A．良好的可塑性　　　　 　B．良好的延展性 C．良好的导电性、传热性 D．反应中易失去电子 【变式4-2】镁在空气中的燃烧产物，肯定不存在的物质是(　　) A．C　　B．MgO　　C．MgCO3　　D．Mg3N2 【变式4-3】镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是(　　) A．MgO B．MgO和C C．MgO、Mg3N2 D．MgO、Mg3N2 和C 题型05 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，离子方程式可分别表示为 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O。 2．从海带中提取碘的工业生产过程 【典例5】从海带中提取碘，可经过如图实验步骤完成。下列有关说法正确的是(　　) A．灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒 B．氧化过程中发生的反应为2HI＋H2O2===I2＋2H2O C．检验碘单质时，常选用淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝说明有碘单质存在 D．分液时，先打开活塞放出下层液体，再关闭活塞倒出上层液体 【变式5-1】海带提碘的实验中涉及灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取五个步骤，下列操作能达到实验目的的是(　　) A．实验室用装置甲灼烧干海带 B．装置乙中为加速液体流下使用玻璃棒搅拌 C．用装置丙从碘水中萃取单质碘 D．用装置丁吸收该实验中的氯气尾气 【变式5-2】碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料，海水提碘是从海水中提取碘元素的技术。海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下 干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2 下列关于海带制碘的说法，正确的是(　　) A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B．可用酒精萃取碘水中的I2 C．沸水浸泡海带灰的目的是加快I－的溶解，并使之溶解更充分 D．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生还原反应 【变式5-3】海洋植物海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以NaI形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下图所示： (1)指出提取碘的过程中有关实验操作的名称： ①________、③________。 写出实验②中有关反应的化学方程式：______________。 (2)提取碘的过程中，不能作为从碘水中萃取碘的萃取剂的是________(填字母)。 A．四氯化碳　　　　B．酒精　　　　 C．苯 (3)为使海藻灰中的碘离子转化为含碘的有机溶液，实验室准备了烧杯、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。还缺少的玻璃仪器是________。 题型06 卤素单质的性质及检验 1．卤素单质的性质 (1)Br2、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 【典例6】Br2与Cl2在性质上具有很大的相似性，但Cl2的活泼性比Br2强。下列选项是根据氯气的性质，对溴单质性质的预测，其中不正确的是(　　) A．溴单质可以和烧碱溶液反应 B．溴单质只具有氧化性 C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得到1个电子 D．溴离子可以用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验 【变式6-1】已知溴易挥发 ，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是(　　) A．NaCl和KI　　　　 　B．NaCl、KCl和I2 C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl 【变式6-2】稀的碘水和溴水的颜色非常浅，近乎无色。检验稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是(　　) A．淀粉溶液 B．氯水 C．NaOH溶液 D．NaBr溶液 【变式6-3】下列实验现象描述正确的是(　　) A．碘水中加入少量苯振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变紫红色 B．红热铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟 C．电解饱和氯化钠溶液，将阴极气体产物通入淀粉­KI溶液中，溶液变蓝 D．溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后下层颜色变浅，上层颜色变为橙红色 【答案】B 【解析】苯的密度比水小，上层颜色应变为紫红色，下层颜色变浅，A错误；电解饱和氯化钠溶液，阳极产物是Cl2，C错误；CCl4的密度大于水，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色，D错误。 题型07 卤素离子的检验 1.AgNO3溶液——沉淀法 未知液 2.置换——萃取法 未知液 有机层呈 3.置换——淀粉法检验I－ 未知液 蓝色溶液，表明有I－ 【典例7】甲、乙、丙三溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有(　　) A．Br－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－ C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－ 【变式7-1】鉴别某溶液中是含有Br－还是含有I－，可以选用的试剂较适合的是(　　) A．碘水、淀粉溶液　　　　　 B．淀粉溶液 C．溴水、淀粉溶液 D．四氯化碳 【变式7-2】（23-24高一上·福建莆田·期末）对于某些离子的检验及结论一定正确的是 A．往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该溶液中一定含有 B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明一定含有Br- C．往溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有 D．往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有 【变式7-3】（23-24高一上·上海·期中）检验物质的常用方法有显色法、沉淀法、气体法等。下列物质的检验方法中，不合理的是 A．I2：显色法 B．酸性溶液：显色法 C．Ca2+：气体法 D．Cl﹣：沉淀法 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$