3.3.2 從海水中提取鎂、從海帶中提取碘學(xué)案2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）必修第一冊(cè)

新蘇教版高中化學(xué)必修1PAGEPAGE1第2課時(shí)從海水中提取鎂、從海帶中提取碘[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.掌握從海水中提取鎂的原理和過程，了解鎂的性質(zhì)及用途。2.掌握從海帶中提取碘的原理和過程，掌握加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)方法，了解碘在生活中的應(yīng)用。一、從海水中提取鎂1．鎂的存在自然界中的鎂主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水中。2．鎂的提取(1)工藝流程(2)相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式①分解貝殼制取氫氧化鈣：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑；CaO＋H2O=Ca(OH)2。②沉淀鎂離子：MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2。③制備氯化鎂：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。④制取金屬鎂：MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑。3．鎂的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)原子結(jié)構(gòu)(2)物理性質(zhì)鎂是銀白色金屬，密度小，易傳熱，導(dǎo)電，能與銅、鋁等金屬形成合金。(3)化學(xué)性質(zhì)鎂是活潑金屬，能在O2、N2、CO2中燃燒，可以和酸(如HCl、HNO3等)發(fā)生反應(yīng)。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：4．鎂的用途(1)鎂能與銅、鋁等金屬形成合金。鎂合金的密度小、硬度和強(qiáng)度大，可用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件。(2)氧化鎂是白色難溶于水的固體，熔點(diǎn)很高，常用作耐高溫材料。(1)鎂在空氣中燃燒只能生成MgO()(2)鎂著火時(shí)能用干冰滅火器滅火()(3)沉淀海水中的Mg2＋宜選用廉價(jià)的熟石灰()答案(1)×(2)×(3)√1．海水提取鎂的主要流程如下：下列說法正確的是()①試劑M是鹽酸②流程中的反應(yīng)全部都是非氧化還原反應(yīng)③操作b只是過濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg(OH)2⑤電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量A．①②③④⑤ B．②③C．④⑤ D．①④⑤答案D解析電解無水氯化鎂的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，因此②是錯(cuò)誤的；操作b應(yīng)是蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，因此③是錯(cuò)誤的。2．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：(1)海水提鎂要用到海灘上的貝殼。貝殼的作用是_____________________________________，貝殼所經(jīng)歷變化的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2，提供反應(yīng)所需的堿CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過濾，濾渣用水洗滌解析Mg(OH)2比Ca(OH)2更難溶，在沉淀中加入MgCl2溶液，Ca(OH)2會(huì)轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2。二、從海帶中提取碘1．從海帶中提取碘的原理(1)目前工業(yè)上并不直接通過海水提取碘(海水中I－的濃度很低)，而是以具有富集碘能力的海藻(如海帶等)為原料獲取碘。(2)海帶中所含的碘元素在浸泡時(shí)以碘離子(I－)的形式進(jìn)入水中，可選擇Cl2、H2O2等氧化劑把=I2＋2Cl－、2H＋＋H2O2＋2I－=I2＋2H2O。(3)現(xiàn)代工業(yè)上也用離子交換法處理含碘離子的溶液以提高碘的提取率。2．從海帶中提取碘的工藝流程3．加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)(1)加碘鹽中碘元素的存在形式：IOeq\o\al(－,3)。(2)檢驗(yàn)原理在酸性條件下，IOeq\o\al(－,3)與I－反應(yīng)的離子方程式：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，生成的單質(zhì)碘用淀粉溶液檢驗(yàn)，現(xiàn)象是淀粉溶液變藍(lán)。(3)用試紙和生活中常見的物質(zhì)檢驗(yàn)加碘鹽中碘元素存在的方案：食鹽eq\o(→,\s\up7(白醋溶解))酸性溶液eq\o(→,\s\up7(蘸取溶液),\s\do5(點(diǎn)在碘化鉀淀粉試紙上))試紙變藍(lán)，證明有碘元素存在。特別提醒碘是維持人體甲狀腺正常功能所必需的元素，缺碘會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大，食用過多的碘鹽或含碘食品，對(duì)健康也不利。(1)工業(yè)上是把海水中的碘用氧化劑氧化提取I2()(2)海帶中含有碘，能使淀粉變藍(lán)()(3)加碘鹽中的碘元素被氧化為碘單質(zhì)后，才能檢驗(yàn)()(4)醫(yī)用碘酒可用于人體補(bǔ)碘()(5)用Cl2、H2O2等氧化I－前需先用酸酸化()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√某同學(xué)為了驗(yàn)證海帶中含有碘，擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)第1步：灼燒。(2)第2步：I－溶液的獲取。操作是_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑，下列氧化劑最好選用________(填字母)。A．濃硫酸 B．新制氯水C．KMnO4溶液 D．H2O2理由是________________________________________________________________________。(4)第4步：碘單質(zhì)的檢驗(yàn)。操作是取少量第3步的溶液，滴加________，如果溶液________，則證明海帶中含碘。答案(2)將灰燼轉(zhuǎn)移到燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，煮沸，過濾(3)D過氧化氫是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進(jìn)雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染(不會(huì)進(jìn)一步氧化單質(zhì)碘)(4)淀粉溶液變藍(lán)色1．鎂被譽(yù)為“國防金屬”。金屬鎂的下列性質(zhì)中不屬于物理性質(zhì)的是()A．良好的可塑性 B．良好的延展性C．良好的導(dǎo)電性、傳熱性 D．反應(yīng)中易失去電子答案D2．下表是某加碘鹽包裝袋上的部分文字說明配料氯化鈉(NaCl)、碘酸鉀(KIO3)含碘量(35±15)mg·kg－1(以I計(jì))食用方法菜未燒熟不宜加入加碘鹽，菜燒熟后加入加碘鹽最佳根據(jù)這一說明某學(xué)生作出如下判斷，其中正確的是()A．此食鹽是純凈物B．“菜未燒熟不宜加入加碘鹽”的原因可能是碘酸鉀受熱不穩(wěn)定C．“加碘食鹽”中的“碘”是指碘單質(zhì)D．1kg此食鹽中含碘酸鉀(35±15)mg答案B解析此食鹽是混合物，A錯(cuò)誤；“菜未燒熟不宜加入加碘鹽”的原因可能是碘酸鉀受熱不穩(wěn)定，B正確；“加碘食鹽”中的“碘”是指碘元素，不是指碘單質(zhì)，C錯(cuò)誤；1kg此食鹽中含碘元素(35±15)mg，D錯(cuò)誤。3．如圖為從海帶中提取碘的工業(yè)生產(chǎn)流程，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．因海水中蘊(yùn)藏著極其豐富的碘元素，所以工業(yè)上也可以直接用海水來提取碘元素B．堿化操作時(shí)，加入NaOH溶液的目的是在堿性溶液中，可溶性有機(jī)物可形成沉淀C．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氧化操作時(shí)，加入的氧化劑可以是新制氯水、雙氧水等D．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作時(shí)，需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗答案A解析海水中碘元素富集程度低，目前工業(yè)上并不直接通過海水提取碘，而是以具有富集碘能力的海藻(如海帶等)為原料獲取碘。4．我國海水資源豐富，開發(fā)和利用海水資源是當(dāng)前科學(xué)研究的一個(gè)重要項(xiàng)目，下圖是海水綜合利用的一個(gè)方面：根據(jù)上述流程圖，回答下列問題：(1)①加入的試劑是_______________________________________________________，有關(guān)的離子方程式為_____________________________________________________________。(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：____________________________________________________。(3)為了合理利用資源，有人提出利用④中的副產(chǎn)物生產(chǎn)漂白粉的方案，你認(rèn)為此方案可行嗎？如果可行，寫出化學(xué)方程