专题3 第三单元 第2课时 从海水中提取镁、从海带中提取碘（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

本高中化学讲义聚焦从海水中提取镁和从海带中提取碘两大核心内容，系统梳理镁的提取流程（贝壳煅烧、沉淀、制备氯化镁、电解）及相关反应，详细阐释碘的提取原理（氧化I⁻为I₂）、工艺流程与加碘盐检验方法，构建提取工艺与元素性质、用途的知识支架。 资料以“思考”问题驱动科学思维，如分析贝壳煅烧对资源利用的意义，通过海带提取碘的过滤、萃取实验培养科学探究与实践能力。练习题涵盖反应类型判断、实验操作分析，强化物质转化的化学观念，课中辅助教师引导学生深度理解，课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。

第2课时　从海水中提取镁、从海带中提取碘 [核心素养发展目标]　1.掌握从海水中提取镁的原理和过程，了解镁的性质及用途。2.掌握从海带中提取碘的原理和过程，掌握加碘盐中碘元素的检验方法，了解碘在生活中的应用。 一、从海水中提取镁 1.镁的存在 自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。 2.镁的提取 (1)工艺流程 (2)相关反应的化学方程式 ①分解贝壳制取氢氧化钙： CaCO3CaO+CO2↑； CaO+H2O===Ca(OH)2。 ②沉淀镁离子： MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2。 ③制备氯化镁： Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。 MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O。 ④制取金属镁： MgCl2Mg+Cl2↑。 思考　(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　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能回收再使用。 3.镁的原子结构与性质 (1)原子结构 (2)物理性质 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。 (3)化学性质 镁是活泼金属，能在O2、N2、CO2中燃烧，可以和酸(如HCl、HNO3等)发生反应。写出下列反应的化学方程式： 4.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，被广泛用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。 (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。 1.判断正误 (1)镁在空气中燃烧只能生成MgO(　　) (2)沉淀海水中的Mg2+宜选用廉价的熟石灰(　　) (3)海水中提取Mg既涉及复分解反应又涉及置换反应(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)× 2.(2024·沧州高一检测)关于镁的性质，下列说法错误的是(　　) A.金属镁着火，可以用干冰灭火器灭火 B.镁是一种具有银白色光泽的金属 C.镁可以与热水反应生成氢气 D.镁可以与盐酸剧烈反应生成氢气 答案　A 解析　镁能够在CO2中燃烧，生成MgO和C，所以金属镁着火时不可以用干冰灭火器灭火，A错误。 3.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。 二、从海带中提取碘 1.从海带中提取碘的原理 (1)目前工业上并不直接通过海水提取碘(海水中I-的浓度很低)，而是以具有富集碘能力的海藻(如海带等)为原料获取碘。 (2)海带中所含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等氧化剂把浸出液中的碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别为2I-+Cl2===I2+2Cl-、2H++H2O2+2I-===I2+2H2O。 (3)现代工业上也用离子交换法处理含碘离子的溶液以提高碘的提取率。 2.从海带中提取碘的工艺流程 3.加碘盐中碘元素的检验 (1)加碘盐中碘元素的存在形式：I。 (2)检验原理 在酸性条件下，I与I-反应的离子方程式：I+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)用试纸和生活中常见的物质检验加碘盐中碘元素存在的方案： 食盐酸性溶液试纸变蓝，证明有碘元素存在。 特别提醒　碘是维持人体甲状腺正常功能所必需的元素，缺碘会导致甲状腺肿大，食用过多的碘盐或含碘食品，对健康也不利。 1.判断正误 (1)工业上是把海水中的碘用氧化剂氧化提取I2(　　) (2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝(　　) (3)加碘盐中的碘元素被氧化为碘单质后，才能检验(　　) (4)医用碘酒可用于人体补碘(　　) (5)用Cl2、H2O2等氧化I-前需先用酸酸化(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2.下表是某加碘盐包装袋上的部分文字说明。 配料 氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3) 含碘量 (35±15)mg·kg-1(以I计) 食用方法 菜未烧熟不宜加入加碘盐，菜烧熟后加入加碘盐最佳 根据这一说明某学生作出如下判断，其中正确的是(　　) A.此食盐是纯净物 B.“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定 C.“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质 D.1 kg此食盐中含碘酸钾(35±15) mg 答案　B 解析　此食盐是混合物，A错误；“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定，B正确；“加碘食盐”中的“碘”是指碘元素，不是指碘单质，C错误；1 kg此食盐中含碘元素(35±15) mg，D错误。 课时对点练 [分值：100分] [1~9题，每小题6分] 题组一　镁的提取 1.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Mg(OH)2 答案　B 解析　从海水中提取金属镁，是将贝壳转化为Ca(OH)2，然后将海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2，将Mg(OH)2转化为MgCl2，电解熔融MgCl2，从而制得金属镁，A、C正确，B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，氯气可以循环使用，D正确。 2.(2024·河北赤城高一月考)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。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　) 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 3.从海水中提取镁的一种工艺流程如下，下列说法正确的是(　　) A.实验室中进行操作a时需要用到蒸发皿 B.向“溶液1”中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 C.“试剂1”是盐酸或稀硫酸 D.由“固体”制得6.0 g Mg的同时还得到5.6 L黄绿色气体 答案　B 解析　操作a为固液分离的过滤操作，过滤不需要蒸发皿，A错误；溶液1中含有S，向溶液中加入BaCl2溶液生成BaSO4白色沉淀，B正确；试剂1为盐酸，C错误；气体所处状况未知，无法计算氯气的体积，D错误。 题组二　镁的性质和用途 4.下列关于镁的叙述正确的是(　　) A.镁的密度较大、硬度和强度也较大 B.镁不能与水反应放出H2 C.镁制容器可以盛放浓硝酸 D.镁在空气中燃烧产物并不全是MgO 答案　D 5.(2024·河北邯郸高一段考)应用化学反应类型研究物质的变化是一种科学方法。以Mg、MgO、Mg(OH)2、MgSO4溶液、BaCl2溶液和盐酸为原料，直接制取MgCl2可有多种方法，其中运用复分解反应原理的有(　　) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案　B 解析　镁与盐酸反应生成MgCl2和氢气，属于置换反应；MgO与盐酸反应生成MgCl2和水，属于复分解反应；Mg(OH)2与和盐酸反应生成MgCl2和水，属于复分解反应；MgSO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀和MgCl2，属于复分解反应，所以运用复分解反应原理的有3种方法，故选B。 6.(2024·福州高一期末)实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)，已知Mg3N2遇到水蒸气会反应生成NH3，还原铁粉与N2不反应。下列说法不正确的是(　　) A.装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸 B.若去掉装置C，对产品纯度影响很大 C.实验时应先加热C，通入一段时间空气后再加热D D.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 答案　D 解析　要制备氮化镁，需要去除空气中的氧气、CO2和水蒸气，装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸，浓硫酸需要放在NaOH溶液后，对气体进行干燥，A正确；装置C的作用是除去氧气，若去掉装置C，镁与氧气反应生成氧化镁，对产品纯度有影响，B正确；为保证装置内氧气全部除去，实验时应先加热C，通入一段时间空气除尽氧气，然后再加热D，C正确；Mg3N2遇水会发生反应生成Mg(OH)2和NH3，装置E中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入到装置D中，D错误。 题组三　碘的提取与检验 7.实验室从海带灰中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是(　　) A.称取5.0 g左右的干海带——托盘天平 B.灼烧干海带至完全变成灰烬——坩埚 C.过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗 D.用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——长颈漏斗 答案　D 解析　A项，称量固体用托盘天平，正确；B项，灼烧固体在坩埚中进行，正确；C项，过滤操作的主要仪器是漏斗，正确；D项，萃取需要在分液漏斗中进行，错误。 8.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.用装置丙萃取并分离粗碘水中的I2和水 D.用装置丁蒸馏I2的乙醚溶液制得I2 答案　C 解析　灼烧碎海带应在坩埚中进行，A错误；海带灰的浸泡液在过滤过程中需用玻璃棒引流，B错误；碘在乙醚中的溶解度远大于在水中的溶解度，且乙醚难溶于水，能用分液漏斗萃取并分离粗碘水中的I2和水，C正确；装置丁为蒸发装置，应采用蒸馏装置分离碘和有机溶剂乙醚制得I2，D错误。 9.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。如图为从海带中提取碘的工业生产过程，下列有关说法正确的是(　　) A.工业上不直接从海水中提取碘是因为海水中碘的总储量很少 B.干海带浸泡液中的碘离子可用淀粉溶液检验 C.操作(1)时，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、蒸发皿、酒精灯 D.从海带中提取碘的过程中利用了氧化还原反应原理 答案　D 解析　海水中I-的浓度很低，不能直接提取，不是因为海水中碘的总储量很少，A错误；淀粉溶液遇到碘单质变蓝，与碘离子不发生颜色反应，所以不能用淀粉溶液检验碘离子，B错误；操作(1)是过滤操作，需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯，C错误。 [10~12题，每小题6分] 10.下列工业制备流程中涉及的物质转化关系错误的是(　　) A.制漂白粉：Cl2漂白粉 B.海水提镁：熔融MgCl2Mg C.侯氏制碱：饱和食盐水NaHCO3 D.生产盐酸：H2HCl 答案　C 解析　侯氏制碱法中，因为CO2溶解度不大，氨气极易溶于水，故应先通入氨气，得到碱性溶液，再通入CO2，能够吸收更多CO2，故选C。 11.检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H++2I-+H2O2===I2+2H2O。下列对该反应的叙述不正确的是(　　) A.I2为氧化产物 B.H2O2既作氧化剂又作还原剂 C.氧化性强弱顺序为H2O2>I2 D.生成1 mol I2时转移2 mol电子 答案　B 解析　该反应中I2为氧化产物，H2O2作氧化剂，根据氧化性：氧化剂>氧化产物，所以氧化性：H2O2>I2；反应中每生成1 mol I2，转移2 mol电子。 12.(2025·河北张家口期末)海洋是一座巨大的化学资源宝库，如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Ca2+、Mg2+、杂质，①中制得精盐加入的除杂试剂顺序只能是NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤后加盐酸 B.②中将Mg(OH)2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SO2+Br2+2H2O===4H++2Br- D.①②③④⑤中均发生氧化还原反应 答案　C 解析　Na2CO3溶液可以除去Ca2+和过量的Ba2+，所以Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入，但NaOH溶液与BaCl2溶液的加入顺序可以调换，A错误；Mg(OH)2在坩埚中灼烧分解，且不能用电解熔点很高的MgO制备金属镁，B错误；①为粗盐得到精盐的过程，该过程中没有元素化合价发生变化，不涉及氧化还原反应，D错误。 13.(14分)(2025·福州段考)Ⅰ.海带中含有丰富的碘，从海带中提取碘，某学习小组设计并进行以下实验： (1)步骤③的实验操作为　　　　　(填操作名称)，此过程使用玻璃棒，玻璃棒的作用是　　　　　　　。  (2)步骤④反应的离子方程式为H2O2+2H++2I-===I2+2H2O。该离子反应的氧化剂是　　　　　　，还原剂是　　　　　。  (3)向步骤④得到的含碘水溶液中滴加淀粉溶液，溶液呈现　　　　色，说明有碘单质产生。  Ⅱ.碘被称为“智力元素”。以前食盐中常加入KI作为加碘剂，但空气中氧气的作用容易引起碘的损失，I-被氧气氧化成碘单质(I2)，同时得到强碱性物质。 (4)写出潮湿环境下KI与氧气反应的离子方程式：　　　　　　　。  Ⅲ.现在的食盐里改添加性质稳定的KIO3，以满足人们需要。几种粒子之间有如下所示关系： (5)四个途径中属于氧化还原反应的是　　　　　(填序号)。  答案　(1)过滤　引流　(2)H2O2　I-　(3)蓝　(4)4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-　(5)①②③④ 解析　(1)步骤③经过滤将海带灰悬浊液分离为含碘离子溶液，玻璃棒起到引流作用。 (2)在反应H2O2+2H++2I-===I2+2H2O中，双氧水中-1价的氧降低为-2价，作氧化剂；碘离子由-1价升高到0价，作还原剂。 (4)潮湿环境下KI与氧气反应生成碘单质(I2)，同时得到强碱性物质，则反应的离子方程式为4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-。 (5)根据转换图中的反应：途径①、②、③、④中都有元素的化合价改变，都属于氧化还原反应。 14.(14分)(2025·河北承德段考)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)石灰乳和母液反应得到的Mg(OH)2沉淀需要用蒸馏水洗涤表面残留的CaCl2。检验Mg(OH)2沉淀洗涤干净的操作及现象为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)写出Mg(OH)2和盐酸反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　。  (3)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。  (4)已知母液中Mg2+的浓度为28.8 g·L-1，理论上，1 L母液最多可得到MgCl2·6H2O的质量为　　　　　 g。  (5)MgCl2电解产生的Cl2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)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　(2)Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O　(3)酒精灯　玻璃棒　(4)243.6　(5)Ca(ClO)2　Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO 解析　(1)Mg(OH)2沉淀上的杂质离子主要为Ca2+和Cl-，故检验Mg(OH)2沉淀是否洗涤干净，检验Cl-即可。 (4)母液中Mg2+的浓度为28.8 g·L-1，即1 L中含有28.8 g Mg2+，物质的量为1.2 mol，理论上，Mg2+~MgCl2·6H2O，1 L母液最多可得到1.2 mol MgCl2·6H2O，质量为243.6 g。 (5)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，在使用时需要加水浸泡片刻，Ca(ClO)2与水、CO2反应生成HClO，HClO浓度增大，漂白效果更好。 学科网（北京）股份有限公司 $