第三讲海水中的化学元素【知识回顾】(1)海水中、钠、镁、硫、、等11种元素为常量元素。
(2)完成下列化学方程式:①FeCl2与Cl2反应:,氧化剂是,还原剂是。
②FeBr2与Br2反应:,氧化剂是,还原剂是。
③NaBr与Cl2反应:,氧化剂是,氧化产物是。
④SO2通入溴水中:,氧化剂是,还原剂是。
一、海水提镁(1)工业流程步骤:①加碱;②;③结晶、过滤、;④电解。
(2)主要反应:①。
②。
③。
【思考】镁在空气中燃烧,镁做________剂,产物有________________;着火时________(填“能”或“不能”)用泡沫灭火器灭火。
你对“CO2不支持燃烧”的说法有什么新的理解?【例】工业“海水提镁”的流程图如图所示:①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;④将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;⑤电解熔融的MgCl2可得到Mg。
请回答以下问题:(1)步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有________、玻璃棒、酒精灯、铁架台等。
(2)请写出步骤②、⑤中发生反应的化学方程式:②________________________________________,⑤________________________________________(3)在以上提取镁的过程中,没有涉及的化学反应类型是________。
A.分解反应B.化合反应C.复分解反应D.置换反应(4)上述提取镁的流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点。
二、氯、溴、碘的性质1. 氯气的性质(1)物理性质:黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的气体,能溶于水,有毒,易液化。
(2)化学性质:①与单质⎩⎪⎨⎪⎧与Fe :2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3(棕褐色的烟)与Cu :Cu +Cl 2=====点燃CuCl 2(棕黄色的烟)与H 2:H 2+Cl 2=====点燃2HCl (苍白色火焰)②与H 2O :Cl 2+H 2O HCl +HClO③与碱反应:氯气的尾气处理: 工业制取漂白粉: 氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性::2.溴的存在: 地球上99%的溴元素以 的形式存在于海水中,所以溴元素被人们称为“ ”。
(1).从海水中提取溴:步骤: 、 、 。
工业上,一般用 作为提取溴的氧化剂,离子方程式为 。
利用溴的 性,鼓入热空气或水蒸气,就可将溴分离出来。
2、 溴、碘单质物理性质的比较3、萃取分液的原理及操作:①原理:利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
②操作步骤: ③注意事项(1)萃取剂必须具备的三个条件:①萃取剂和原溶剂互不相溶;②萃取剂和溶质互不发生反应;③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
(2)萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作中的一个步骤。
(3)操作注意问题:①分液漏斗使用前要检验是否漏水。
②倒转分液漏斗时,应关闭玻璃塞和活塞,防止液体流出,并且要不时旋开活塞放气,③分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下。
④下层液体要从下口放出,上层液体要从漏斗上口倒出思考:1、保存溴单质和碘单质时应注意什么问题?2、NaCl固体中混入碘单质如何分离?3、是否可用酒精从溴水、碘水中萃取出溴、碘?氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较:1.用简单方法鉴别稀溴水和稀碘水。
2.(双选)下面的叙述正确的是( )A.碘升华的污迹可用热浓盐酸清洗B.液溴应保存在棕色的带有磨口玻璃塞的试剂瓶中,并加少量水进行水封C.漂白粉不可露置在空气中保存 D.碘易溶于酒精,所以用酒精可以从碘水中萃取碘3.向溴水中加入下列物质,不能使溴水的颜色变为无色的是( )A.加入CCl4多次萃取 B.加入适量KI溶液 C.加入适量的镁粉 D.加入适量的K2CO3溶液[特别提醒](1)当Cl2通入含有Br-、I-混合溶液中,Cl2先氧化I-再氧化Br-。
(2)碘单质遇淀粉变蓝,故可用淀粉溶液鉴定碘。
(3)常用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2。
(4)溶解度大小:在水中,Cl2>Br2>I2,有机溶剂中,Cl2<Br2<I2。
3、卤素离子(Cl-、Br-、I-)的检验(1)未知液————→AgNO 3↓,————→HNO 3↓,据沉淀颜色判断。
AgCl 为白色,AgBr 为浅黄色,AgI 为黄色。
(2)未知液————————————→加适量新制饱和氯水振荡有机层呈橙色或橙红色,表明有Br -紫色或浅紫色,表明有I -[巩固练习]:【巩固练习】1、在盛有KI 溶液的试管中滴入氯水充分反应后,再加CCl4溶液震荡,静止后观察到的现象是( ) A.上层紫红色,下层接近无色 B.均匀、透明、紫红色 C. 均匀、透明、无色 D.上层接近无色,下层紫红色2、【河北冀州中学2016届上期中】向NaBr 、NaI 、Na 2CO 3的混合溶液中通入足量氯气后,将溶液蒸于并充分灼烧,得到固体剩余物的组成可能是 ( ) A .NaCl B .NaCl 、NaHCO 3 C .NaCl 、I 2 D .NaCl 、NaI 、Na 2CO 33、下列与含氯化合物有关的说法正确的是 ( ) A .HClO 是弱酸,所以NaClO 是弱电解质B .HCl 溶液和NaCl 溶液均通过离子导电,所以HCl 和NaCl 均是离子化合物C .向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl 3溶液,可制得Fe(OH)3胶体D .电解NaCl 溶液得到22.4 L H 2(标准状况),理论上需要转移N A 个电子4、已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( )5、海水开发利用的部分过程如图所示。
下列说法错误的是 A .向苦卤中通入Cl 2是为了提取溴 B .粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C .工业生产常选用NaOH 作为沉淀剂D .富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO 2将其还原吸收6、将溴水与下列各溶液混合并振荡,静置后混合液分层,且能使溴水层变成无色的是( )。
A .氯水 B .苯 C .碘化钾溶液 D .氯化钠溶液 7.鉴别Cl-、Br-、I-可以选用的试剂是( )。
A .碘水、淀粉溶液B .氯水、四氯化碳C .溴水、汽油D .硝酸银溶液、稀硝酸8、13.4gKCl 和KBr 的混合物,溶于水配成溶液,通入过量的氯气,充分反应后,蒸干溶液并灼烧,得到固体质量物质11.175g ,求配料的溶液中K +、Cl -、Br -的个数比9、下列除杂方案错误的是 ( )10又可以充分利用海洋资源。
(1)目前国际上实用的“海水淡化”主要方法之一是蒸馏法。
蒸馏法是将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高纯度淡水,由此可判断蒸馏是________(填“物理变化”或“化学变化”);(2)工业上利用电解饱和食盐水可制得氢气、氯气、烧碱等重要化工产品,又称为“氯碱工业”。
利用电解饱和食盐水产物又能制取消毒液,其方程式是________________。
(3)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:试写出④的化学反应方程式___________________11、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: 请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需的仪器,将标号字母填写在空白处)。
A .烧杯B .表面皿C .坩埚D .酒精灯E .干燥器 (2)步骤④一定发生的化学反应类型是________。
A .化合反应 B .分解反应 C .氧化还原反应(3)步骤⑤所用的主要仪器是________。
步骤③的实验操作名称是________________;(4)①~⑥操作中,使用玻璃棒的是________。
(填序号)(5)请设计简单实验,验证⑤提取碘后的水溶液中是否含有碘单质。
12.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)请列举海水淡化的两种方法: __________。
(2)将NaCl 溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H 2________、________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br 2,步骤Ⅱ 中又将Br 2还原为Br -,其目的为____________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO 2水溶液吸收Br 2,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_______________________。