蘇教版（2023） 必修 第一冊 專題3 第三單元海洋化學資源的綜合應用 課件+練習（5份打包含解析）

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第三單元|海洋化學資源的綜合利用

(一)粗鹽提純

(二)從海水中提取溴

流程[微提醒]

溴的用途

將溴進一步加工，就可以獲得我們想要的各種產品，多用于制備藥物、感光劑等。例如，過去常用的消毒藥劑“紅藥水”中就含有溴元素，溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成鎮(zhèn)靜劑，青霉素等藥物生產也需要溴。

主要反應通常利用氧化還原反應原理，將氯氣通入提取食鹽后的母液(用硫酸酸化以抑制氯、溴與水的反應)中，將溶液中的溴離子轉化為溴單質：________________________

2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

(三)從海水中提取鎂

Mg(OH)2↓＋CaCl2

MgCl2＋2H2O

Mg＋Cl2↑

Mg3N2

MgCl2＋H2↑

2MgO＋C

提示：電解氯化鎂溶液無法得到金屬鎂，而是得到氫氧化鎂。

續(xù)表

(四)從海帶中提取碘

流程

主要化學反應海帶中所含的碘元素在浸泡時以碘離子(I－)的形式進入水中，然后利用氧化還原反應，把浸出液中的碘離子氧化成碘單質：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

藍

續(xù)表

[新知探究(一)]

粗鹽的提純

[探究與創(chuàng)新能力]

[探究活動]

從海水中提取食鹽的方法主要是“鹽田法”，這是一種古老的而至今仍廣泛沿用的方法。該法需要在氣候溫和，光照充足的地區(qū)選擇大片平坦的海邊灘涂，構建鹽田。海水曬鹽所得的鹽為粗鹽，主要成分為氯化鈉，粗鹽需要分離、提純，然后再加工才能“走進”廚房，成為我們的食用鹽。其實驗流程如下：

1．操作Ⅰ和操作Ⅱ的名稱是什么？

提示：過濾。

2．粗鹽中除含有不溶性的泥沙外，還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用過濾的方法提純的粗鹽是否純凈？

提示：不純凈，過濾能除去不溶性的雜質，但不能除去可溶性的雜質，故提純后的粗鹽中還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。

3．在除去上述粗鹽中可溶性雜質的過程中，是否考慮除雜試劑用量問題？除雜試劑是否會引入新的雜質？

提示：除雜試劑應稍過量，這樣才能使雜質離子完全變成沉淀，通過過濾除去，但過量的除雜試劑又成為新的雜質。

[生成認知]

1．物質的分離和提純的“三個必須”和“四個原則”

三個必須①除雜試劑必須稍過量。②過量試劑必須除盡，且容易除去。③除雜途徑選最佳，有多種雜質時除雜順序必須合理。

四個原則不增不增加新的雜質

不減不減少被提純的物質

易分離被提純物質與雜質易分離

易復原被提純物質要容易復原

2．除去粗鹽中可溶性雜質的原理

[跟蹤訓練]

1．粗鹽提純實驗的部分操作如圖所示，其中錯誤的是()

解析：取一定量的粗鹽，經溶解、過濾、蒸發(fā)結晶等實驗操作，可將其提純，其中過濾操作要用玻璃棒引流。

答案：C

2．在“粗食鹽的提純”實驗中，用蒸發(fā)皿蒸發(fā)濾液時，下列操作正確的是()

A．把渾濁的濾液倒入蒸發(fā)皿里，進行加熱

B．等到開始出現(xiàn)固體時，用玻璃棒不斷攪拌液體

C．等到出現(xiàn)大量固體時，停止加熱

D．待濾液完全蒸干后，停止加熱

解析：過濾后，如果濾液還渾濁，應該再過濾一次，把澄清濾液倒入蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，A錯誤；用酒精燈加熱，同時用玻璃棒不斷攪拌濾液，使液體均勻受熱，防止局部過熱，造成液滴飛濺，B錯誤；蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時，就停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干，而不能完全蒸干，C正確，D錯誤。

答案：C

3．粗鹽中含有不溶性泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等，精制食鹽水的實驗操作順序如下：①加入過量BaCl2溶液，②加入過量NaOH溶液，③加入過量Na2CO3溶液，④過濾，⑤加入適量鹽酸，下列說法不正確的是

()

A．①②③中加入過量的試劑是為了完全除去相應的雜質離子

B．③中加入過量Na2CO3溶液僅為了完全除去Ca2＋

C．因為Mg(OH)2難溶而MgCO3微溶，所以用NaOH除Mg2＋效果比用

Na2CO3好

D．⑤中可以通過邊滴加邊測定溶液pH的方法，控制加入的鹽酸“適量”

答案：B

[新知探究(二)]

海水資源的綜合利用

[分析與推測能力]

[情境質疑]

工業(yè)上的海水資源開發(fā)利用的部分工藝流程如圖所示：

流程一：

流程二：在已經提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用所給的工藝流程生產單質碘：

1．流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？為什么？

提示：否。如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾有CaSO4沉淀，產品不純。

2．工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取Br2時，為什么不能直接蒸餾“溴水混合物”？

提示：因為Br2濃度低，直接蒸餾，處理量大，生產成本高，故Br2必須進行富集。

3．步驟③加Fe的目的是什么？

提示：使碘化銀轉化為碘化亞鐵(FeI2)和單質銀。

4．第⑤步操作可供提純I2的兩種方法是什么？

提示：由于I2單質易升華，易溶于有機溶劑，故提純I2可用升華法或萃取的方法。

[生成認知]

1．海水資源綜合利用的注意事項

(1)海水制鹽并不會將海水蒸干，主要是防止粗鹽中雜質太多，也有利于連續(xù)生產，粗鹽還需精制。

(2)提溴和提鎂一般不用海洋中的海水，而用曬鹽后的苦鹵，主要是因為苦鹵中Br－和Mg2＋濃度更大。

(3)海水提取溴的過程，將Br－氧化→吹出→吸收又變回Br－，主要目的是富集溴。不能利用最初得到的含Br2的海水直接蒸餾獲取液態(tài)溴，因為此時溶液中Br2的濃度較低，若直接蒸餾，處理量大，成本高。

[跟蹤訓練]

1．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其提取步驟如下：

①把貝殼制成生石灰②在海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物③將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾④在氯化氫熱氣流中加熱晶體⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)

下列說法正確的是()

A．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈

B．上述變化過程中包括了分解、化合、復分解、置換四種反應類型

C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度

D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法

答案：A

2．從海帶中提取碘的工業(yè)生產過程如下：

下列說法不正確的是()

A．為保證I－完全被氧化，應通入過量Cl2

B．試劑R可為NaOH溶液

C．H2SO4溶液作用之一是使濾液酸化

D．提純晶體碘采用升華法

解析：為保證I－完全被氧化，應通入稍過量Cl2，但如果Cl2過量較多，將會繼續(xù)氧化I2。

答案：A

3．空氣吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是()

A．步驟④⑤是為了富集溴

B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性

C．步驟④的化學方程式為SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO3

D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可用分液漏斗將二者

分離

解析：A項，步驟③已將溴吹出，但步驟④又重新用SO2吸收溴，步驟⑤又用氯氣將HBr氧化為Br2，步驟④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴，故A項正確；B項，可用空氣吹出溴，則步驟③說明溴具有揮發(fā)性，故B項正確；C項，步驟④發(fā)生反應SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，C項錯誤；D項，實現(xiàn)大量液溴和少量溴水分離的方法是分液法，D正確。

答案：C

4．工業(yè)上從海水中提取鎂的流程如圖所示，據(jù)此回答下列問題：

(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是_____________________________________。

(2)生產過程中，過濾得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，實驗室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入盛有________溶液的燒杯中，充分攪拌后經________(填操作方法，下同)、________、________，即可得到純凈的Mg(OH)2。

(3)下列關于題述流程中海水提鎂的說法不正確的是________(填字母)。

A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富

B．副產品可用于氯堿工業(yè)

C．電解時會產生氯氣

D．該流程中涉及的化學反應有分解反應、化合反應和置換反應

解析：(1)從海水中提取鎂的基本原理是將貝殼煅燒得到生石灰，并將生石灰制成石灰乳；將石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀；在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液；在一定條件下蒸發(fā)MgCl2溶液得到無水MgCl2；電解熔融氯化鎂可得到Mg。

(2)要除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2，可加入過量MgCl2溶液，使Ca(OH)2中的OH－完全轉化為Mg(OH)2沉淀，經過濾、洗滌、干燥，即可得到純凈的Mg(OH)2沉淀。

答案：(1)使Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀

(2)MgCl2(或氯化鎂)過濾洗滌干燥

(3)D

贏微點——內化學科素養(yǎng)

用價類觀念理清海水資源的轉化關系

本節(jié)內容主要是海水資源中獲得生產活動需要的重要物質，體現(xiàn)了化學課程要幫助學生形成未來發(fā)展需要的正確價值觀念、化學學習要有更高層次的價值追求，有利于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任。學習時要從物質類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質的轉化路徑。

[應用體驗]

1．海水提溴過程中，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用以達到富集的目的，化學反應為Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，下列說法正確的是()

A．溴在反應中失去電子

B．溴發(fā)生了還原反應

C．二氧化硫在反應中被還原

D．該反應既是化合反應又是氧化還原反應

解析：該反應為氧化還原反應，溴在反應中得到電子發(fā)生還原反應而被還原，二氧化硫發(fā)生氧化反應而被氧化。

答案：B

2．某同學設計實驗從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液。

該實驗的合理操作順序是()

A．①③⑤②④B．②①③④⑤

C．②④①③⑤D．③①②⑤④

解析：從海帶中提取I2的流程為海帶(加少量酒精)灼燒成海帶灰后，加水攪拌過濾含I－的水溶液，I2的水溶液用CCl4萃取分液I2的有機溶液，故正確步驟為②④①③⑤。

答案：C

3．如圖是工業(yè)上從海水中提取Mg的流程，請回答有關問題：

(1)②分離出Mg(OH)2的實驗操作名稱是__________，需要用到的玻璃儀器有______________、______________、____________。

(2)寫出Mg(OH)2與鹽酸反應得到MgCl2溶液的離子方程式：________________________________。

(3)寫出電解熔融MgCl2的化學方程式______________________________________

______________________________________________________________________。

(4)寫出Mg與CO2反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：

______________________________________________________________________。

練好題——滲透核心價值

1．在粗鹽的提純實驗中，下列說法正確的是()

A．該實驗得到的NaCl中無其他任何雜質

B．檢驗所得NaCl中是否混有BaCl2，可用AgNO3溶液

C．該實驗分為溶解、過濾和蒸發(fā)三個步驟

D．除去雜質時，不必考慮所加試劑的順序

解析：該實驗得到的NaCl中可能仍混有其他可溶性雜質，故A項錯誤；AgNO3溶液遇NaCl或BaCl2均產生白色沉淀，因此B項錯誤；除去雜質時，要考慮所加試劑的順序，前面所加的試劑過量時，后面的步驟中必須能夠除去，因此D項錯誤。

答案：C

2．下列關于鎂元素及其單質的說法中，不正確的是()

A．鎂在常溫下能與氧氣反應，生成氧化鎂保護膜

B．鎂在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)

C．鎂能在氯氣、二氧化碳中燃燒，這說明不只是氧氣才有助燃性

D．鎂的化學性質很活潑，能與O2、Cl2、N2及酸、堿發(fā)生反應

解析：Mg不與堿反應。

答案：D

3．下列有關氯、溴、碘及其化合物的說法，不正確的是()

A．工業(yè)上以海水為原料提取溴單質

B．分別向新制氯水和久置氯水中滴加AgNO3溶液，都能產生白色沉淀

C．可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣

D．醫(yī)生建議患有甲狀腺腫大的患者多食海帶，這是因為海帶中含有較豐富的碘元素

解析：在無水條件下氯氣不易置換出單質碘，且碘遇淀粉變藍也應在水溶液中，故不可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣。

答案：C

4．溴又稱為海洋元素，主要用作制取溴化物，并用于醫(yī)藥、農藥、染料、香料、攝影材料、滅火劑、選礦、冶金、鞣革、凈水等部門作為普通分析試劑和有機合成劑。從海水中可以提取溴，主要反應之一為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，下列說法中正確的是()

A．氯氣是還原劑

B．溴離子具有氧化性

C．該反應屬于復分解反應

D．氯氣氧化性比溴單質強

解析：氯氣是氧化劑，A錯誤；溴離子只具有還原性，B錯誤；該反應為置換反應，活潑性強的氯氣單質置換出活潑性弱的溴單質，C錯誤，D正確。

答案：D

5．(選自人教版新教材P106)海帶中含有碘元素。從海帶中提取碘的實驗過程如下圖所示：

(1)實驗步驟①會用到下列儀器中的________(填字母)。

a．酒精燈b．漏斗c．坩堝d．泥三角

(2)步驟③的操作名稱是________。

(3)步驟④中反應的離子方程式為_________________________________。

(4)請設計一種檢驗水溶液中是否含有碘單質的方法：

____________________________________________________________________。

(5)海帶灰中含有的硫酸鹽、碳酸鹽等，在實驗步驟______(填序號)中實現(xiàn)與碘分離。

答案：(1)acd(2)過濾

(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

(4)向溶液中加入淀粉溶液，如變藍色則含有I2

(5)⑤

““四翼”檢測評價”見““四翼”檢測評價（十四）”

(單擊進入電子文檔)第三單元|海洋化學資源的綜合利用

(一)粗鹽提純

流程[微點撥]除去氯化鈉中的雜質離子時所加除雜試劑必須是過量的，根據(jù)除雜的原則，過量的離子也應該除去。

主要反應除Ca2＋：Ca2＋＋CO===CaCO3↓；除Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓除SO：SO＋Ba2＋===BaSO4↓

(二)從海水中提取溴

流程[微提醒]溴的用途將溴進一步加工，就可以獲得我們想要的各種產品，多用于制備藥物、感光劑等。例如，過去常用的消毒藥劑“紅藥水”中就含有溴元素，溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成鎮(zhèn)靜劑，青霉素等藥物生產也需要溴。

主要反應通常利用氧化還原反應原理，將氯氣通入提取食鹽后的母液(用硫酸酸化以抑制氯、溴與水的反應)中，將溶液中的溴離子轉化為溴單質：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

(三)從海水中提取鎂

流程[微思考]制備金屬鎂時，為什么不能直接電解氯化鎂溶液？提示：電解氯化鎂溶液無法得到金屬鎂，而是得到氫氧化鎂。[微點撥]Mg在空氣中燃燒時，發(fā)生三個反應(與氧氣、氮氣、二氧化碳)。3Mg＋N2Mg3N22Mg＋O22MgO2Mg＋CO22MgO＋C

主要反應MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OMgCl2Mg＋Cl2↑

鎂的性質與非金屬單質N2反應：3Mg＋N2Mg3N2

與鹽酸反應：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

在二氧化碳中燃燒：2Mg＋CO22MgO＋C

鎂的用途用于制造合金，氧化鎂還可以做耐高溫材料

(四)從海帶中提取碘

流程[微提醒]碘是人體必需的微量元素，是維持人體甲狀腺正常功能所必需的元素。當人體缺碘時就會患甲狀腺腫大，人們主要從飲水、糧食、蔬菜和周圍環(huán)境中獲取碘。多食海帶、海魚等含碘豐富的食品，對于防治甲狀腺腫大很有效。在我國缺碘地區(qū)，人們主要通過食用加碘鹽來補充碘元素。

主要化學反應海帶中所含的碘元素在浸泡時以碘離子(I－)的形式進入水中，然后利用氧化還原反應，把浸出液中的碘離子氧化成碘單質：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

加碘鹽中碘元素存在形式：食鹽中加“碘”以IO的形式存在

檢驗原理：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，淀粉遇碘單質變藍

[新知探究(一)]

粗鹽的提純

[探究與創(chuàng)新能力]

[探究活動]

從海水中提取食鹽的方法主要是“鹽田法”，這是一種古老的而至今仍廣泛沿用的方法。該法需要在氣候溫和，光照充足的地區(qū)選擇大片平坦的海邊灘涂，構建鹽田。海水曬鹽所得的鹽為粗鹽，主要成分為氯化鈉，粗鹽需要分離、提純，然后再加工才能“走進”廚房，成為我們的食用鹽。其實驗流程如下：

1．操作Ⅰ和操作Ⅱ的名稱是什么？

提示：過濾。

2．粗鹽中除含有不溶性的泥沙外，還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用過濾的方法提純的粗鹽是否純凈？

提示：不純凈，過濾能除去不溶性的雜質，但不能除去可溶性的雜質，故提純后的粗鹽中還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。

3．在除去上述粗鹽中可溶性雜質的過程中，是否考慮除雜試劑用量問題？除雜試劑是否會引入新的雜質？

提示：除雜試劑應稍過量，這樣才能使雜質離子完全變成沉淀，通過過濾除去，但過量的除雜試劑又成為新的雜質。

4．如何判斷食鹽水中的SO已除凈？

提示：靜置，取少量上層清液于試管中，加BaCl2溶液，無沉淀生成，則說明SO已除凈。

[生成認知]

1．物質的分離和提純的“三個必須”和“四個原則”

三個必須①除雜試劑必須稍過量。②過量試劑必須除盡，且容易除去。③除雜途徑選最佳，有多種雜質時除雜順序必須合理。

四個原則不增不增加新的雜質

不減不減少被提純的物質

易分離被提純物質與雜質易分離

易復原被提純物質要容易復原

2．除去粗鹽中可溶性雜質的原理

[跟蹤訓練]

1．粗鹽提純實驗的部分操作如圖所示，其中錯誤的是()

解析：選C取一定量的粗鹽，經溶解、過濾、蒸發(fā)結晶等實驗操作，可將其提純，其中過濾操作要用玻璃棒引流。

2．在“粗食鹽的提純”實驗中，用蒸發(fā)皿蒸發(fā)濾液時，下列操作正確的是()

A．把渾濁的濾液倒入蒸發(fā)皿里，進行加熱

B．等到開始出現(xiàn)固體時，用玻璃棒不斷攪拌液體

C．等到出現(xiàn)大量固體時，停止加熱

D．待濾液完全蒸干后，停止加熱

解析：選C過濾后，如果濾液還渾濁，應該再過濾一次，把澄清濾液倒入蒸發(fā)皿中蒸發(fā)，A錯誤；用酒精燈加熱，同時用玻璃棒不斷攪拌濾液，使液體均勻受熱，防止局部過熱，造成液滴飛濺，B錯誤；蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時，就停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干，而不能完全蒸干，C正確，D錯誤。

3．粗鹽中含有不溶性泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等，精制食鹽水的實驗操作順序如下：①加入過量BaCl2溶液，②加入過量NaOH溶液，③加入過量Na2CO3溶液，④過濾，⑤加入適量鹽酸，下列說法不正確的是()

A．①②③中加入過量的試劑是為了完全除去相應的雜質離子

B．③中加入過量Na2CO3溶液僅為了完全除去Ca2＋

C．因為Mg(OH)2難溶而MgCO3微溶，所以用NaOH除Mg2＋效果比用Na2CO3好

D．⑤中可以通過邊滴加邊測定溶液pH的方法，控制加入的鹽酸“適量”

解析：選B過量的Ba2＋除去的是SO，NaOH除去的是Mg2＋，Na2CO3除去的是Ca2＋、Ba2＋，A正確；除雜試劑過量，過量試劑要除去，因此Na2CO3的作用不僅除去Ca2＋還要除去過量的Ba2＋，B不正確；因為Mg(OH)2比MgCO3更難溶，因此用NaOH除Mg2＋效果比用Na2CO3好，C正確；①②③操作后進行④操作而濾除沉淀，濾液中NaOH與Na2CO3過量，因此滴加時邊滴邊測溶液pH，控制加入鹽酸“適量”，D正確。

[新知探究(二)]

海水資源的綜合利用

[分析與推測能力]

[情境質疑]

工業(yè)上的海水資源開發(fā)利用的部分工藝流程如圖所示：

流程一：

流程二：在已經提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用所給的工藝流程生產單質碘：

1．流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？為什么？

提示：否。如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾有CaSO4沉淀，產品不純。

2．工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取Br2時，為什么不能直接蒸餾“溴水混合物”？

提示：因為Br2濃度低，直接蒸餾，處理量大，生產成本高，故Br2必須進行富集。

3．步驟③加Fe的目的是什么？

提示：使碘化銀轉化為碘化亞鐵(FeI2)和單質銀。

4．第⑤步操作可供提純I2的兩種方法是什么？

提示：由于I2單質易升華，易溶于有機溶劑，故提純I2可用升華法或萃取的方法。

[生成認知]

1．海水資源綜合利用的注意事項

(1)海水制鹽并不會將海水蒸干，主要是防止粗鹽中雜質太多，也有利于連續(xù)生產，粗鹽還需精制。

(2)提溴和提鎂一般不用海洋中的海水，而用曬鹽后的苦鹵，主要是因為苦鹵中Br－和Mg2＋濃度更大。

(3)海水提取溴的過程，將Br－氧化→吹出→吸收又變回Br－，主要目的是富集溴。不能利用最初得到的含Br2的海水直接蒸餾獲取液態(tài)溴，因為此時溶液中Br2的濃度較低，若直接蒸餾，處理量大，成本高。

2．鹵素離子的檢驗方法

2．鹵素離子的檢驗方法

(1)AgNO3溶液——沉淀法

未知液

(2)置換——萃取法

未知液加入CCl4,

有機層呈

(3)置換——淀粉法檢驗I－

未知液藍色溶液，表明有I－

[跟蹤訓練]

1．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其提取步驟如下：

①把貝殼制成生石灰②在海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物③將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾④在氯化氫熱氣流中加熱晶體⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)

下列說法正確的是()

A．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈

B．上述變化過程中包括了分解、化合、復分解、置換四種反應類型

C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度

D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法

解析：選A洗滌液中如果含有Ca2＋，滴加碳酸鈉溶液會生成白色沉淀，所以可檢驗沉淀是否洗滌干凈，A正確；B中提取鎂的過程中涉及的反應主要有：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋MgCl2===CaCl2＋Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，沒有置換反應，B錯誤；在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了得到純凈的MgCl2，C錯誤；電解MgCl2溶液將得到氫氧化鎂，D錯誤。

2．從海帶中提取碘的工業(yè)生產過程如下：

下列說法不正確的是()

A．為保證I－完全被氧化，應通入過量Cl2

B．試劑R可為NaOH溶液

C．H2SO4溶液作用之一是使濾液酸化

D．提純晶體碘采用升華法

解析：選A為保證I－完全被氧化，應通入稍過量Cl2，但如果Cl2過量較多，將會繼續(xù)氧化I2。

3．空氣吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是()

A．步驟④⑤是為了富集溴

B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性

C．步驟④的化學方程式為SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO3

D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可用分液漏斗將二者分離

解析：選CA項，步驟③已將溴吹出，但步驟④又重新用SO2吸收溴，步驟⑤又用氯氣將HBr氧化為Br2，步驟④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴，故A項正確；B項，可用空氣吹出溴，則步驟③說明溴具有揮發(fā)性，故B項正確；C項，步驟④發(fā)生反應SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，C項錯誤；D項，實現(xiàn)大量液溴和少量溴水分離的方法是分液法，D正確。

4．工業(yè)上從海水中提取鎂的流程如圖所示，據(jù)此回答下列問題：

(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是______________________________________。

(2)生產過程中，過濾得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，實驗室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入盛有________溶液的燒杯中，充分攪拌后經________(填操作方法，下同)、________、________，即可得到純凈的Mg(OH)2。

(3)下列關于題述流程中海水提鎂的說法不正確的是________(填字母)。

A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富

B．副產品可用于氯堿工業(yè)

C．電解時會產生氯氣

D．該流程中涉及的化學反應有分解反應、化合反應和置換反應

解析：(1)從海水中提取鎂的基本原理是將貝殼煅燒得到生石灰，并將生石灰制成石灰乳；將石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀；在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液；在一定條件下蒸發(fā)MgCl2溶液得到無水MgCl2；電解熔融氯化鎂可得到Mg。(2)要除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2，可加入過量MgCl2溶液，使Ca(OH)2中的OH－完全轉化為Mg(OH)2沉淀，經過濾、洗滌、干燥，即可得到純凈的Mg(OH)2沉淀。

答案：(1)使Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀

(2)MgCl2(或氯化鎂)過濾洗滌干燥

(3)D

贏微點——內化學科素養(yǎng)

用價類觀念理清海水資源的轉化關系

本節(jié)內容主要是海水資源中獲得生產活動需要的重要物質，體現(xiàn)了化學課程要幫助學生形成未來發(fā)展需要的正確價值觀念、化學學習要有更高層次的價值追求，有利于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任。學習時要從物質類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質的轉化路徑。

[應用體驗]

1．海水提溴過程中，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用以達到富集的目的，化學反應為Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，下列說法正確的是()

A．溴在反應中失去電子

B．溴發(fā)生了還原反應

C．二氧化硫在反應中被還原

D．該反應既是化合反應又是氧化還原反應

解析：選B該反應為氧化還原反應，溴在反應中得到電子發(fā)生還原反應而被還原，二氧化硫發(fā)生氧化反應而被氧化。

2．某同學設計實驗從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液。

該實驗的合理操作順序是()

A．①③⑤②④B．②①③④⑤

C．②④①③⑤D．③①②⑤④

解析：選C從海帶中提取I2的流程為海帶(加少量酒精)灼燒成海帶灰后，加水攪拌過濾含I－的水溶液，I2的水溶液用CCl4萃取分液I2的有機溶液，故正確步驟為②④①③⑤。

3．如圖是工業(yè)上從海水中提取Mg的流程，請回答有關問題：

(1)②分離出Mg(OH)2的實驗操作名稱是__________，需要用到的玻璃儀器有______________、______________、____________。

(2)寫出Mg(OH)2與鹽酸反應得到MgCl2溶液的離子方程式：__________________。

(3)寫出電解熔融MgCl2的化學方程式_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)寫出Mg與CO2反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：

________________________________________________________________________

答案：(1)過濾燒杯普通漏斗玻璃棒

(2)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O

(3)MgCl2Mg＋Cl2↑

練好題——滲透核心價值

1．在粗鹽的提純實驗中，下列說法正確的是()

A．該實驗得到的NaCl中無其他任何雜質

B．檢驗所得NaCl中是否混有BaCl2，可用AgNO3溶液

C．該實驗分為溶解、過濾和蒸發(fā)三個步驟

D．除去雜質時，不必考慮所加試劑的順序

解析：選C該實驗得到的NaCl中可能仍混有其他可溶性雜質，故A項錯誤；AgNO3溶液遇NaCl或BaCl2均產生白色沉淀，因此B項錯誤；除去雜質時，要考慮所加試劑的順序，前面所加的試劑過量時，后面的步驟中必須能夠除去，因此D項錯誤。

2．下列關于鎂元素及其單質的說法中，不正確的是()

A．鎂在常溫下能與氧氣反應，生成氧化鎂保護膜

B．鎂在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)

C．鎂能在氯氣、二氧化碳中燃燒，這說明不只是氧氣才有助燃性

D．鎂的化學性質很活潑，能與O2、Cl2、N2及酸、堿發(fā)生反應

解析：選DMg不與堿反應。

3．下列有關氯、溴、碘及其化合物的說法，不正確的是()

A．工業(yè)上以海水為原料提取溴單質

B．分別向新制氯水和久置氯水中滴加AgNO3溶液，都能產生白色沉淀

C．可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣

D．醫(yī)生建議患有甲狀腺腫大的患者多食海帶，這是因為海帶中含有較豐富的碘元素

解析：選C在無水條件下氯氣不易置換出單質碘，且碘遇淀粉變藍也應在水溶液中，故不可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣。

4．溴又稱為海洋元素，主要用作制取溴化物，并用于醫(yī)藥、農藥、染料、香料、攝影材料、滅火劑、選礦、冶金、鞣革、凈水等部門作為普通分析試劑和有機合成劑。從海水中可以提取溴，主要反應之一為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，下列說法中正確的是()

A．氯氣是還原劑

B．溴離子具有氧化性

C．該反應屬于復分解反應

D．氯氣氧化性比溴單質強

解析：選D氯氣是氧化劑，A錯誤；溴離子只具有還原性，B錯誤；該反應為置換反應，活潑性強的氯氣單質置換出活潑性弱的溴單質，C錯誤，D正確。

5．(選自人教版新教材P106)海帶中含有碘元素。從海帶中提取碘的實驗過程如下圖所示：

(1)實驗步驟①會用到下列儀器中的________(填字母)。

a．酒精燈b．漏斗c．坩堝d．泥三角

(2)步驟③的操作名稱是________。

(3)步驟④中反應的離子方程式為________________________________________。

(4)請設計一種檢驗水溶液中是否含有碘單質的方法：

________________________________________________________________________。

(5)海帶灰中含有的硫酸鹽、碳酸鹽等，在實驗步驟______(填序號)中實現(xiàn)與碘分離。

答案：(1)acd(2)過濾

(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

(4)向溶液中加入淀粉溶液，如變藍色則含有I2

(5)⑤

?基礎性——強調基礎扎實

1．海水是一個巨大的化學資源庫，下列有關海水綜合利用的說法不正確的是()

A．海水中含有豐富的碘元素

B．使用蒸餾法可以將海水淡化

C．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學變化

D．從海水中得到的NaCl除食用外，還用作工業(yè)原料

解析：選CA對，海帶及海產品中均含碘元素，可知海水中含有豐富的碘元素；B對，海水中水的沸點較低，可使用蒸餾法將海水淡化；C錯，海水蒸發(fā)制海鹽的過程中，水轉化為水蒸氣而與海鹽分離，為物理變化；D對，電解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，NaCl為重要的化工原料。

2．某學生要提純混有泥沙的食鹽，他設計的主要操作有：溶解、過濾、蒸發(fā)。在這三次操作中每次都需使用的器具是()

A．燒杯B．玻璃棒

C．漏斗D．酒精燈

解析：選B溶解需要用到燒杯、玻璃棒，過濾時需要用到燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺，蒸發(fā)需要用到蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺，因此三次操作都要用到玻璃棒。

3．將適量的Cl2通入溴化鈉溶液中，等反應停止后，實驗室從該溶液中提取溴通常所需的主要儀器和方法是()

A．分液漏斗：分液

B．蒸發(fā)皿：蒸發(fā)后灼燒

C．燒杯：冷卻、結晶、過濾

D．分液漏斗：加萃取劑，振蕩靜置分層后分液

解析：選D反應停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶質，需采用合適的有機溶劑(如苯、CCl4等)來萃取Br2，采用分液操作來完成溴的提取。

4．某學校課外興趣小組用海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)來模擬工業(yè)生產提取鎂，主要過程如圖所示：

下列說法正確的是()

A．①既是復分解反應，又是氧化還原反應

B．②既是復分解反應，又是非氧化還原反應

C．③既是分解反應，又是氧化還原反應

D．④既是置換反應，又是氧化還原反應

解析：選B①中發(fā)生反應的離子方程式為Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，該反應屬于復分解反應，故肯定不是氧化還原反應，A項錯誤；②中的反應方程式為Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，B項正確；③中涉及的反應為MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，該反應雖然是分解反應，但不是氧化還原反應，C項錯誤；④中涉及的反應為MgCl2Mg＋Cl2↑，不是置換反應，D項錯誤。

5．海洋約占地球表面積的71%，對其進行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法錯誤的是()

A．試劑1可以選用石灰乳

B．從苦鹵中提取Br2反應的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

C．工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗

D．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO

解析：選CA項，煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀，試劑1可選用石灰乳，正確；B項，氯氣能將溴離子氧化為溴單質，反應的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，正確；C項，氧化鎂熔點很高，氯化鎂熔點較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，不正確；D項，氯化鋇和硫酸根離子反應生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質離子，正確。

6．下列試劑不能鑒別氯化鈉、溴化鉀、碘化鈉三種無色溶液的是()

A．AgNO3溶液和稀硝酸B．氯水和四氯化碳

C．氯水和苯D．淀粉溶液

解析：選DA項，生成沉淀的顏色不同；B、C項，Br2、I2在CCl4、苯中形成的溶液顏色不同；D項，淀粉只能檢驗I2。

?綜合性——強調融會貫通

7．如圖所示，利用海水可提取很多重要的化工原料。

下列有關說法正確的是()

A．第①步中除去粗鹽中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質，加入的藥品順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸

B．第②步中工業(yè)上可采用石墨為陰極，鐵為陽極，采用陽離子交換膜的電解裝置

C．第③步中結晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2

D．在第④步中溴元素被氧化，第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原

解析：選DBaCl2應在Na2CO3之前加入，以便除去過量的Ba2＋，A不正確；電解飽和食鹽水用鐵作陰極，B不正確；MgCl2·6H2O在空氣中加熱得到MgO，C不正確。

8．根據(jù)海水提取鎂的過程及鎂的相關性質分析，以下說法正確的是()

A.Mg在CO2中的燃燒是置換反應

B．將Mg(OH)2沉淀轉化為MgCl2的過程，鎂原子失電子轉化為Mg2＋

C．電解氯化鎂溶液可以得到鎂

D．Mg在CO2中燃燒的反應，CO2既是氧化劑又是還原劑

解析：選AMg在CO2中燃燒的化學方程式為2Mg＋CO22MgO＋C，是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，為置換反應，A項正確；將Mg(OH)2沉淀轉化為MgCl2的過程是復分解反應，不是氧化還原反應，沒有電子的轉移，B項錯誤；電解熔融的氯化鎂才能得到鎂，C項錯誤；2M＋C22MO＋中，Mg元素化合價升高，Mg是還原劑，CO2中C元素化合價降低，CO2是氧化劑，D項錯誤。

9．從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是()

解析：選DA項，海帶灼燒成灰用坩堝；B項，過濾時沒有用玻璃棒引流；C項，苯在水的上層，應從分液漏斗上口倒出。

10．為從粗食鹽水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等離子以制得精鹽水，某同學設計如下方案：

以下說法正確的是()

A．A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有少量Ca(OH)2

B．②中加入過量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋、Ca2＋

C．D中有CO、Cl－、Na＋這3種離子

D．③中發(fā)生的反應只有2H＋＋CO===H2O＋CO2↑

解析：選A為從粗食鹽水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等離子，加入過量氫氧化鋇，Mg2＋與OH－反應生成氫氧化鎂沉淀，SO與Ba2＋生成硫酸鋇沉淀，Ca(OH)2的溶解度較小，Ca2＋與OH－也會生成少量Ca(OH)2沉淀，A正確；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－，加入過量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ca2＋、Ba2＋，B錯誤；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－，加入過量Na2CO3后，D中含有Cl－、Na＋、CO、OH－，C錯誤；D中加入適量鹽酸，除去CO、OH－，則③發(fā)生的反應有2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，H＋＋OH－===H2O，D錯誤。

11．某研究性學習小組為了探索鎂粉與溴水反應的機理，做了如下四組實驗：

①將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象

②將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時產生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去

③將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象

④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去

則下列關于鎂與溴水的反應機理的論述中正確的是()

A．鎂粉只直接與溴水中的溴反應

B．鎂粉只與溴水中的酸反應

C．產生極少量的氣泡是由鎂粉與水反應得到

D．鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應

解析：選D鎂粉與溴反應時，水做催化劑。

12．已知Br2跟NaOH溶液的反應類似于Cl2跟NaOH溶液的反應。用溴水作試劑可以將下列各組中的溶液鑒別出來的是()

①水、汽油、酒精②AgNO3、NaOH、KI

③NaCl、NaBr、NaI④汽油、酒精、NaOH

A．①②B．②④

C．①④D．①③

解析：選B汽油能萃取溴水中的溴而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，且上層呈橙色，下層幾乎無色，酒精與水互溶，不能萃取溴水中的溴，得到的溶液顯橙黃色，NaOH與Br2反應使溶液為無色，①不能鑒別水和酒精，④能用溴水鑒別；②三種溶液均能與溴水反應，且出現(xiàn)三種不同的現(xiàn)象，即淺黃色沉淀、溴水褪色、溶液顯褐色，能用溴水鑒別；③前兩種與溴水均不反應，現(xiàn)象相同，不能用溴水鑒別。

13．海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

(1)寫出工業(yè)上由食鹽制備Cl2的離子方程式：_______________________________

________________________________________________________________________。

(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的是________________________________________________________________________。

(3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達95%，有關反應的化學方程式為__________________________，由此反應可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產中應解決的主要問題是________________________________________________________________________。

(4)步驟Ⅲ中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是____________。

(5)步驟Ⅱ的蒸餾過程中，溫度應控制在80℃～90℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因：__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)工業(yè)上電解飽和食鹽水制備氯氣。

(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的是富集溴元素。

(3)根據(jù)步驟Ⅱ用二氧化硫水溶液吸收Br2得到含HBr與H2SO4的溶液可寫出該反應的化學方程式為Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，因為生成的硫酸、氫溴酸為強酸，在工業(yè)生產中應解決的主要問題是強酸對設備的嚴重腐蝕。

(4)液溴與溴水的混合物，兩者不互溶，可利用它們的相對密度相差很大而會分層，用分液的方法分離，所用儀器是分液漏斗。

答案：(1)2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑

(2)富集溴元素

(3)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4強酸對設備的嚴重腐蝕

(4)分液漏斗

(5)溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，溴蒸氣中水增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低

?應用性、創(chuàng)新性——強調創(chuàng)新思維，體現(xiàn)應用價值

14．假如你是一位企業(yè)家，在開發(fā)海水資源的眾多項目中，選擇了海水提鎂，在前期考察過程中你將遇到許多問題，請根據(jù)背景材料的提示，按要求回答相關問題：

材料1：下圖為海水中各元素含量情況(mg·L－1)

材料2：部分化學試劑的市場價格

試劑氫氧化鉀氫氧化鈉氫氧化鈣氧化鈣

價格/(元/噸)5238.02300.001200.00700.00

請回答下列問題：

(1)在海水提鎂的過程中要實現(xiàn)對鎂離子的富集、分離，有以下三個方案：

方案一：直接往海水中加入沉淀劑；

方案二：加熱蒸發(fā)海水后再加入沉淀劑；

方案三：在曬鹽后的鹵水中加入沉淀劑。

你認為方案________最合理。

不選方案________的理由是____________________________________________。

不選方案________的理由是____________________________________________。

(2)應該選擇________試劑作為鎂離子的沉淀劑。不考慮其他費用，沉淀相同量的鎂離子所用氫氧化鈉和氧化鈣的價格比為________。

(3)為了節(jié)省成本，你可考慮以海邊上的貝殼為原料，試簡述其理由：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)海水提鎂首先要對海水進行濃縮，然后加入沉淀劑，顯然方案一浪費原料，方案二浪費能量，最合理的是方案三。

(2)根據(jù)市場價格，CaO作為鎂離子的沉淀劑最為經濟。假設沉淀amol鎂離子，需要氫氧化鈉和氧化鈣的價格比為(2a×40×2300)∶(a×56×700)＝230∶49。

(3)貝殼的主要成分為碳酸鈣，可以通過高溫煅燒貝殼的方式生產氧化鈣，作為鎂離子的沉淀劑，降低成本。

答案：(1)三一海水中鎂濃度太低，要沉淀必須加入大量的沉淀劑，浪費原料二要加熱海水需大量的能源

(2)CaO230∶49

(3)貝殼中含碳酸鈣，加熱分解生成氧化鈣可做沉淀劑，節(jié)省了成本第三單元|海洋化學資源的綜合利用

(一)粗鹽提純

流程[微點撥]除去氯化鈉中的雜質離子時所加除雜試劑必須是過量的，根據(jù)除雜的原則，過量的離子也應該除去。

主要反應除Ca2＋：Ca2＋＋CO===CaCO3↓；除Mg2＋：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓除SO：SO＋Ba2＋===BaSO4↓

(二)從海水中提取溴

流程[微提醒]溴的用途將溴進一步加工，就可以獲得我們想要的各種產品，多用于制備藥物、感光劑等。例如，過去常用的消毒藥劑“紅藥水”中就含有溴元素，溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成鎮(zhèn)靜劑，青霉素等藥物生產也需要溴。

主要反應通常利用氧化還原反應原理，將氯氣通入提取食鹽后的母液(用硫酸酸化以抑制氯、溴與水的反應)中，將溶液中的溴離子轉化為溴單質：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

(三)從海水中提取鎂

流程[微思考]制備金屬鎂時，為什么不能直接電解氯化鎂溶液？提示：電解氯化鎂溶液無法得到金屬鎂，而是得到氫氧化鎂。[微點撥]Mg在空氣中燃燒時，發(fā)生三個反應(與氧氣、氮氣、二氧化碳)。3Mg＋N2Mg3N22Mg＋O22MgO2Mg＋CO22MgO＋C

主要反應MgCl2＋Ca(OH)2===_________Mg(OH)2＋2HCl===_________MgCl2_________

鎂的性質與非金屬單質N2反應：3Mg＋N2_________

與鹽酸反應：Mg＋2HCl===_________

在二氧化碳中燃燒：2Mg＋CO2_________

鎂的用途用于制造合金，氧化鎂還可以做耐高溫材料

(四)從海帶中提取碘

流程[微提醒]碘是人體必需的微量元素，是維持人體甲狀腺正常功能所必需的元素。當人體缺碘時就會患甲狀腺腫大，人們主要從飲水、糧食、蔬菜和周圍環(huán)境中獲取碘。多食海帶、海魚等含碘豐富的食品，對于防治甲狀腺腫大很有效。在我國缺碘地區(qū)，人們主要通過食用加碘鹽來補充碘元素。

主要化學反應海帶中所含的碘元素在浸泡時以碘離子(I－)的形式進入水中，然后利用氧化還原反應，把浸出液中的碘離子氧化成碘單質：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

加碘鹽中碘元素存在形式：食鹽中加“碘”以_________的形式存在

檢驗原理：5_________，淀粉遇碘單質變_________

[新知探究(一)]

粗鹽的提純

[探究與創(chuàng)新能力]

[探究活動]

從海水中提取食鹽的方法主要是“鹽田法”，這是一種古老的而至今仍廣泛沿用的方法。該法需要在氣候溫和，光照充足的地區(qū)選擇大片平坦的海邊灘涂，構建鹽田。海水曬鹽所得的鹽為粗鹽，主要成分為氯化鈉，粗鹽需要分離、提純，然后再加工才能“走進”廚房，成為我們的食用鹽。其實驗流程如下：

1．操作Ⅰ和操作Ⅱ的名稱是什么？

提示：過濾。

2．粗鹽中除含有不溶性的泥沙外，還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用過濾的方法提純的粗鹽是否純凈？

提示：不純凈，過濾能除去不溶性的雜質，但不能除去可溶性的雜質，故提純后的粗鹽中還含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。

3．在除去上述粗鹽中可溶性雜質的過程中，是否考慮除雜試劑用量問題？除雜試劑是否會引入新的雜質？

提示：除雜試劑應稍過量，這樣才能使雜質離子完全變成沉淀，通過過濾除去，但過量的除雜試劑又成為新的雜質。

4．如何判斷食鹽水中的SO已除凈？

提示：靜置，取少量上層清液于試管中，加BaCl2溶液，無沉淀生成，則說明SO已除凈。

[生成認知]

1．物質的分離和提純的“三個必須”和“四個原則”

三個必須①除雜試劑必須稍過量。②過量試劑必須除盡，且容易除去。③除雜途徑選最佳，有多種雜質時除雜順序必須合理。

四個原則不增不增加新的雜質

不減不減少被提純的物質

易分離被提純物質與雜質易分離

易復原被提純物質要容易復原

2．除去粗鹽中可溶性雜質的原理

[跟蹤訓練]

1．粗鹽提純實驗的部分操作如圖所示，其中錯誤的是()

2．在“粗食鹽的提純”實驗中，用蒸發(fā)皿蒸發(fā)濾液時，下列操作正確的是()

A．把渾濁的濾液倒入蒸發(fā)皿里，進行加熱

B．等到開始出現(xiàn)固體時，用玻璃棒不斷攪拌液體

C．等到出現(xiàn)大量固體時，停止加熱

D．待濾液完全蒸干后，停止加熱

3．粗鹽中含有不溶性泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等，精制食鹽水的實驗操作順序如下：①加入過量BaCl2溶液，②加入過量NaOH溶液，③加入過量Na2CO3溶液，④過濾，⑤加入適量鹽酸，下列說法不正確的是()

A．①②③中加入過量的試劑是為了完全除去相應的雜質離子

B．③中加入過量Na2CO3溶液僅為了完全除去Ca2＋

C．因為Mg(OH)2難溶而MgCO3微溶，所以用NaOH除Mg2＋效果比用Na2CO3好

D．⑤中可以通過邊滴加邊測定溶液pH的方法，控制加入的鹽酸“適量”

[新知探究(二)]

海水資源的綜合利用

[分析與推測能力]

[情境質疑]

工業(yè)上的海水資源開發(fā)利用的部分工藝流程如圖所示：

流程一：

流程二：在已經提取氯化鈉、溴、鎂等化學物質的富碘鹵水中，采用所給的工藝流程生產單質碘：

1．流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4順序制備？為什么？

提示：否。如果先沉淀Mg(OH)2，則沉淀中會夾有CaSO4沉淀，產品不純。

2．工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取Br2時，為什么不能直接蒸餾“溴水混合物”？

提示：因為Br2濃度低，直接蒸餾，處理量大，生產成本高，故Br2必須進行富集。

3．步驟③加Fe的目的是什么？

提示：使碘化銀轉化為碘化亞鐵(FeI2)和單質銀。

4．第⑤步操作可供提純I2的兩種方法是什么？

提示：由于I2單質易升華，易溶于有機溶劑，故提純I2可用升華法或萃取的方法。

[生成認知]

1．海水資源綜合利用的注意事項

(1)海水制鹽并不會將海水蒸干，主要是防止粗鹽中雜質太多，也有利于連續(xù)生產，粗鹽還需精制。

(2)提溴和提鎂一般不用海洋中的海水，而用曬鹽后的苦鹵，主要是因為苦鹵中Br－和Mg2＋濃度更大。

(3)海水提取溴的過程，將Br－氧化→吹出→吸收又變回Br－，主要目的是富集溴。不能利用最初得到的含Br2的海水直接蒸餾獲取液態(tài)溴，因為此時溶液中Br2的濃度較低，若直接蒸餾，處理量大，成本高。

2．鹵素離子的檢驗方法

2．鹵素離子的檢驗方法

(1)AgNO3溶液——沉淀法

未知液

(2)置換——萃取法

未知液加入CCl4,

有機層呈

(3)置換——淀粉法檢驗I－

未知液藍色溶液，表明有I－

[跟蹤訓練]

1．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其提取步驟如下：

①把貝殼制成生石灰②在海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物③將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾④在氯化氫熱氣流中加熱晶體⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)

下列說法正確的是()

A．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈

B．上述變化過程中包括了分解、化合、復分解、置換四種反應類型

C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度

D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法

2．從海帶中提取碘的工業(yè)生產過程如下：

下列說法不正確的是()

A．為保證I－完全被氧化，應通入過量Cl2

B．試劑R可為NaOH溶液

C．H2SO4溶液作用之一是使濾液酸化

D．提純晶體碘采用升華法

3．空氣吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是()

A．步驟④⑤是為了富集溴

B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性

C．步驟④的化學方程式為SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO3

D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可用分液漏斗將二者分離

4．工業(yè)上從海水中提取鎂的流程如圖所示，據(jù)此回答下列問題：

(1)在沉淀池中加入石灰乳的作用是______________________________________。

(2)生產過程中，過濾得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，實驗室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入盛有________溶液的燒杯中，充分攪拌后經________(填操作方法，下同)、________、________，即可得到純凈的Mg(OH)2。

(3)下列關于題述流程中海水提鎂的說法不正確的是________(填字母)。

A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富

B．副產品可用于氯堿工業(yè)

C．電解時會產生氯氣

D．該流程中涉及的化學反應有分解反應、化合反應和置換反應

贏微點——內化學科素養(yǎng)

用價類觀念理清海水資源的轉化關系

本節(jié)內容主要是海水資源中獲得生產活動需要的重要物質，體現(xiàn)了化學課程要幫助學生形成未來發(fā)展需要的正確價值觀念、化學學習要有更高層次的價值追求，有利于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任。學習時要從物質類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質的轉化路徑。

[應用體驗]

1．海水提溴過程中，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用以達到富集的目的，化學反應為Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，下列說法正確的是()

A．溴在反應中失去電子

B．溴發(fā)生了還原反應

C．二氧化硫在反應中被還原

D．該反應既是化合反應又是氧化還原反應

2．某同學設計實驗從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水攪拌；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液。

該實驗的合理操作順序是()

A．①③⑤②④B．②①③④⑤

C．②④①③⑤D．③①②⑤④

3．如圖是工業(yè)上從海水中提取Mg的流程，請回答有關問題：

(1)②分離出Mg(OH)2的實驗操作名稱是__________，需要用到的玻璃儀器有______________、______________、____________。

(2)寫出Mg(OH)2與鹽酸反應得到MgCl2溶液的離子方程式：__________________。

(3)寫出電解熔融MgCl2的化學方程式_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)寫出Mg與CO2反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：

________________________________________________________________________

練好題——滲透核心價值

1．在粗鹽的提純實驗中，下列說法正確的是()

A．該實驗得到的NaCl中無其他任何雜質

B．檢驗所得NaCl中是否混有BaCl2，可用AgNO3溶液

C．該實驗分為溶解、過濾和蒸發(fā)三個步驟

D．除去雜質時，不必考慮所加試劑的順序

2．下列關于鎂元素及其單質的說法中，不正確的是()

A．鎂在常溫下能與氧氣反應，生成氧化鎂保護膜

B．鎂在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)

C．鎂能在氯氣、二氧化碳中燃燒，這說明不只是氧氣才有助燃性

D．鎂的化學性質很活潑，能與O2、Cl2、N2及酸、堿發(fā)生反應

3．下列有關氯、溴、碘及其化合物的說法，不正確的是()

A．工業(yè)上以海水為原料提取溴單質

B．分別向新制氯水和久置氯水中滴加AgNO3溶液，都能產生白色沉淀

C．可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣

D．醫(yī)生建議患有甲狀腺腫大的患者多食海帶，這是因為海帶中含有較豐富的碘元素

4．溴又稱為海洋元素，主要用作制取溴化物，并用于醫(yī)藥、農藥、染料、香料、攝影材料、滅火劑、選礦、冶金、鞣革、凈水等部門作為普通分析試劑和有機合成劑。從海水中可以提取溴，主要反應之一為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，下列說法中正確的是()

A．氯氣是還原劑

B．溴離子具有氧化性

C．該反應屬于復分解反應

D．氯氣氧化性比溴單質強

5．(選自人教版新教材P106)海帶中含有碘元素。從海帶中提取碘的實驗過程如下圖所示：

(1)實驗步驟①會用到下列儀器中的________(填字母)。

a．酒精燈b．漏斗c．坩堝d．泥三角

(2)步驟③的操作名稱是________。

(3)步驟④中反應的離子方程式為________________________________________。

(4)請設計一種檢驗水溶液中是否含有碘單質的方法：

________________________________________________________________________。

(5)海帶灰中含有的硫酸鹽、碳酸鹽等，在實驗步驟______(填序號)中實現(xiàn)與碘分離。

?基礎性——強調基礎扎實

1．海水是一個巨大的化學資源庫，下列有關海水綜合利用的說法不正確的是()

A．海水中含有豐富的碘元素

B．使用蒸餾法可以將海水淡化

C．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學變化

D．從海水中得到的NaCl除食用外，還用作工業(yè)原料

2．某學生要提純混有泥沙的食鹽，他設計的主要操作有：溶解、過濾、蒸發(fā)。在這三次操作中每次都需使用的器具是()

A．燒杯B．玻璃棒

C．漏斗D．酒精燈

3．將適量的Cl2通入溴化鈉溶液中，等反應停止后，實驗室從該溶液中提取溴通常所需的主要儀器和方法是()

A．分液漏斗：分液

B．蒸發(fā)皿：蒸發(fā)后灼燒

C．燒杯：冷卻、結晶、過濾

D．分液漏斗：加萃取劑，振蕩靜置分層后分液

4．某學校課外興趣小組用海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)來模擬工業(yè)生產提取鎂，主要過程如圖所示：

下列說法正確的是()

A．①既是復分解反應，又是氧化還原反應

B．②既是復分解反應，又是非氧化還原反應

C．③既是分解反應，又是氧化還原反應

D．④既是置換反應，又是氧化還原反應

5．海洋約占地球表面積的71%，對其進行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法錯誤的是()

A．試劑1可以選用石灰乳

B．從苦鹵中提取Br2反應的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

C．工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗

D．可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO

6．下列試劑不能鑒別氯化鈉、溴化鉀、碘化鈉三種無色溶液的是()

A．AgNO3溶液和稀硝酸B．氯水和四氯化碳

C．氯水和苯D．淀粉溶液

?綜合性——強調融會貫通

7．如圖所示，利用海水可提取很多重要的化工原料。

下列有關說法正確的是()

A．第①步中除去粗鹽中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質，加入的藥品順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸

B．第②步中工業(yè)上可采用石墨為陰極，鐵為陽極，采用陽離子交換膜的電解裝置

C．第③步中結晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2

D．在第④步中溴元素被氧化，第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原

8．根據(jù)海水提取鎂的過程及鎂的相關性質分析，以下說法正確的是()

A.Mg在CO2中的燃燒是置換反應

B．將Mg(OH)2沉淀轉化為MgCl2的過程，鎂原子失電子轉化為Mg2＋

C．電解氯化鎂溶液可以得到鎂

D．Mg在CO2中燃燒的反應，CO2既是氧化劑又是還原劑

9．從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是()

10．為從粗食鹽水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等離子以制得精鹽水，某同學設計如下方案：

以下說法正確的是()

A．A中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有少量Ca(OH)2

B．②中加入過量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋、Ca2＋

C．D中有CO、Cl－、Na＋這3種離子

D．③中發(fā)生的反應只有2H＋＋CO===H2O＋CO2↑

11．某研究性學習小組為了探索鎂粉與溴水反應的機理，做了如下四組實驗：

①將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象

②將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時產生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去

③將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象

④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去

則下列關于鎂與溴水的反應機理的論述中正確的是()

A．鎂粉只直接與溴水中的溴反應

B．鎂粉只與溴水中的酸反應

C．產生極少量的氣泡是由鎂粉與水反應得到

D．鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應

12．已知Br2跟NaOH溶液的反應類似于Cl2跟NaOH溶液的反應。用溴水作試劑可以將下列各組中的溶液鑒別出來的是()

①水、汽油、酒精②AgNO3、NaOH、KI

③NaCl、NaBr、NaI④汽油、酒精、NaOH

A．①②B．②④

C．①④D．①③

13．海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

(1)寫出工業(yè)上由食鹽制備Cl2的離子方程式：_______________________________

________________________________________________________________________。

(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的是________________________________________________________________________。

(3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達95%，有關反應的化學方程式為__________________________，由此反應可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產中應解決的主要問題是________________________________________________________________________。

(4)步驟Ⅲ中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是____________。

(5)步驟Ⅱ的蒸餾過程中，溫度應控制在80℃～90℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因：__________________________________________________________

________________________________________________________________________。

?應用性、創(chuàng)新性——強調創(chuàng)新思維，體現(xiàn)應用價值

14．假如你是一位企業(yè)家，在開發(fā)海水資源的眾多項目中，選擇了海水提鎂，在前期考察過程中你將遇到許多問題，請根據(jù)背景材料的提示，按要求回答相關問題：

材料1：下圖為海水中各元素含量情況(mg·L－1)

材料2：部分化學試劑的市場價格

試劑氫氧化鉀氫氧化鈉氫氧化鈣氧化鈣

價格/(元/噸)5238.02300.001200.00700.00

請回答下列問題：

(1)在海水提鎂的過程中要實現(xiàn)對鎂離子的富集、分離，有以下三個方案：

方案一：直接往海水中加入沉淀劑；

方案二：加熱蒸發(fā)海水后再加入沉淀劑；

方案三：在曬鹽后的鹵水中加入沉淀劑。

你認為方案________最合理。

不選方案________的理由是____________________________________________。

不選方案________的理由是____________________________________________。

(2)應該選擇________試劑作為鎂離子的沉淀劑。不考慮其他費用，沉淀相同量的鎂離子所用氫氧化鈉和氧化鈣的價格比為________。

(3)為了節(jié)省成本，你可考慮以海邊上的貝殼為原料，試簡述其理由：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。“四翼”檢測評價（十四）海洋化學資源的綜合利用

?基礎性——強調基礎扎實

1．海水是一個巨大的化學資源庫，下列有關海水綜合利用的說法不正確的是()

A．海水中含有豐富的碘元素

B．使用蒸餾法可以將海水淡化

C．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中發(fā)生了化學變化

D．從海水中得到的NaCl除食用外，還用作工業(yè)原料

解析：選CA對，海帶及海產品中均含碘元素，可知海水中含有豐富的碘元素；B對，海水中水的沸點較低，可使用蒸餾法將海水淡化；C錯，海水蒸發(fā)制海鹽的過程中，水轉化為水蒸氣而與海鹽分離，為物理變化；D對，電解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，NaCl為重要的化工原料。

2．某學生要提純混有泥沙的食鹽，他設計的主要操作有：溶解、過濾、蒸發(fā)。在這三次操作中每次都需使用的器具是()

A．燒杯B．玻璃棒

C．漏斗D．酒精燈

解析：選B溶解