高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用教课ppt课件
展开1.掌握粗盐提纯的方法,初步了解从海水中提取物质的一般过程,培养科学探究与创新意识的核心素养。2.了解从海水中提取溴的化工流程,认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极作用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
一、粗盐提纯1.海水的元素组成海水中含有80多种元素,地球上绝大部分的溴、碘元素都存在于____中,镁的含量也很大。
必备知识 自主预习储备
2.粗盐的获取及成分
3.不溶性杂质的除去
4.粗盐中可溶性杂质的除去
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
二、从海水中提取溴1.溴的提取——空气吹出法提取Br2既可以用海水为原料,也可以用提取食盐后的____为原料,由于海水中Br-含量较低,需先进行浓缩。
关键能力 情境探究达成
电解用的NaCl来自于海水,在电解前需经过除杂净化制成精盐水。
1.粗盐中除含有不溶性的泥沙外,还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4,利用过滤的方法提纯的粗盐是否纯净?
[提示] 不纯净,过滤能除去不溶性的杂质,但不能除去可溶性的杂质,故过滤后的食盐中还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。
2.除去粗盐中的可溶性杂质时,加入稀盐酸的目的是什么?应何时加入稀盐酸?
[提示] 除去粗盐中的可溶性杂质时,使用了过量的碳酸钠和氢氧化钠,加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。因为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3均可与稀盐酸反应,所以应在过滤除去沉淀之后再加入稀盐酸。
3.如何证明实验中BaCl2已加入过量?
[提示] 将溶液静置,然后向上层清液中加入BaCl2溶液,若无沉淀,则证明BaCl2已加入过量。
4.粗盐提纯时,能否将稀盐酸改为稀硝酸?为什么?
粗盐中可溶性杂质的除杂试剂及顺序1.杂质离子及除杂试剂
2.除杂试剂的先后顺序为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序:①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸;②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸;③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→盐酸。
C.过量Na2CO3溶液→过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶D.过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过量NaOH溶液→过滤→适量稀盐酸→蒸发结晶
(1)B的化学式是___________,C的化学式是______。(2)加入过量A的目的是____________________________________。(3)加入过量B的目的是____________________________________。(4)加热煮沸的目的是______________________________________。(5)操作Ⅰ的名称是________。
除尽镁离子和硫酸根离子
[解析] 先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。
1.要除去NaCl溶液中含有的MgCl2,应选用的试剂和操作方法是( )A.加入适量Na2SO4后过滤B.加入适量NaOH溶液后过滤C.加入过量NaOH溶液后蒸发D.加入过量Na2CO3后过滤
学习效果 随堂评估自测
B [除去MgCl2,应加入适量NaOH溶液,发生反应为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,然后过滤除去Mg(OH)2沉淀,即得到纯净的NaCl溶液。]
2.海水提溴过程中将Br-氧化成Br2,可向其中加入氧化剂,合适的是( )A.酸性KMnO4溶液B.氯水C.FeCl3溶液D.碘水
B [Fe3+和I2的氧化能力不如Br2的强,C、D不正确;KMnO4(H+)能氧化Br-,但KMnO4价格较贵,不适合工业生产用。]
3.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(物质)是( )①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②④⑤
4.溴被称为“海洋元素”,从海水中提取的溴占世界溴年产量的三分之一左右,部分工艺流程如下:
下列说法错误的是( )A.试剂X为硫酸,其作用是提高氯气的利用率B.通入热空气将溴吹出,利用了溴的易挥发性C.试剂Y可以选用SO2D.操作Z所需的玻璃仪器为蒸馏烧瓶、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶
D [A.酸性条件下有利于氯气将海水中的溴离子氧化为单质溴,提高氯气的利用率,A正确;B.溴易挥发,温度升高,可以降低单质溴在水中的溶解度,B正确;C.二氧化硫有还原性,可以和溴反应,从而达到富集溴的目的,C正确;D.操作Z应该是分液和蒸馏的结合,除了给出的仪器外,还需要分液漏斗、酒精灯、烧杯,D错误。]
5.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )A.X试剂可为Na2SO3饱和溶液B.步骤Ⅲ的离子方程式:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2C.工业上每获得1 ml Br2,需要消耗Cl2 44.8 L(标准状况下)D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和过滤
D [Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴强,可以通过置换反应制取Br2,B正确;步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均使用Cl2,故制取1 ml Br2消耗2 ml Cl2,标准状况下体积为44.8 L,C正确;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D错误。]
6.由于溴在海水中的含量很高,目前从海水中提取溴已经成为溴单质的重要来源。海水提溴的过程主要涉及的流程有氧化-提取-富集三步,有人在富集溴的过程中使用如下反应:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O。据此回答下列问题:
(1)下列反应中,与上述反应在原理上最相似的是_____(填字母)。a.2NaBr+Cl2===Br2+2NaClb.2KI+Br2===I2+2KBrc.2H2S+SO2===3S↓+2H2Od.Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO(2)从氧化还原反应的角度进行分析,在上述反应中,氧化剂是________,还原剂是________,若有3 ml NaBrO3参与反应,转移电子的物质的量是________。
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
基础课时固基练(17) 粗盐提纯 从海水中提取溴
D [蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质,选项中未过滤即蒸发,A项错误;加热过程中应用玻璃棒不断搅拌,而不是开始析出晶体后才开始用玻璃棒搅拌,B项错误;当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,C项错误、D项正确。]
3.海水是一个巨大的化学资源宝库。下列有关海水综合利用的说法中正确的是( )A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
4.粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是( )
A.取一定量的粗盐 B.溶解 C.过滤 D.蒸发
C [取一定量的粗盐,经溶解、过滤、蒸发结晶等实验操作,可将其提纯。其中过滤操作要用玻璃棒引流。]
C [A项溶解时不是越稀越好,如果溶液太稀,蒸发时就要消耗很长时间才能蒸干,错误;B项晶体应该用少量水洗涤,否则制得的晶体会有很多溶于水,错误;C项蒸发时,当有大量晶体析出时应停止加热,用余热蒸干滤液,以免晶体受热后飞溅出来, 正确;D项由于过量的钡离子需要碳酸钠除去,故碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入,错误。]
6.从海水中可以提取溴,但得到的液溴中常常溶有少量氯气,除去氯气应该采用的方法是( )A.加入适量的Na2CO3溶液B.通入溴蒸气C.加入适量的NaOH溶液D.加入适量的NaBr溶液
D [Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与溴反应,不能用于除杂。]
7.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以采用的方法为( )A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B [把硝酸钾溶液中少量的硝酸钡杂质除去,先加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去碳酸钡沉淀,滤液中再补加适量硝酸,以除去过量的碳酸根离子,B项正确。]
(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加热煮沸的目的是____________。(3)操作Ⅰ是______,操作Ⅱ是______。
除尽MgCl2和MgSO4
MgCl2+Ba(OH)2===BaCl2+Mg(OH)2↓、
MgSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Mg(OH)2↓
除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2
Ba(OH)2+K2CO3===BaCO3↓+2KOH、
BaCl2+K2CO3===BaCO3↓+2KCl
9.海水中溴含量约为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是____________________________________________。
===3Br2+3H2O
10.(易错题)某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离,其流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.试剂A为Na2SO4溶液B.沉淀3的化学式可能是BaSO4C.生成沉淀1的离子方程式为Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓D.生成沉淀2的离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓
11.溴又称为海洋元素,主要用于制取溴化物,并作为普通分析试剂和有机合成试剂用于医药、农药、染料、香料、摄影材料、灭火剂、选矿、冶金、鞣革、净水等方面。从海水中可以提取溴,主要反应为2KBr+Cl2===2KCl+Br2,下列说法中正确的是( )A.溴离子具有氧化性B.氯气是还原剂C.该反应属于复分解反应D.氯气氧化性比溴单质强
D [溴离子只具有还原性,A项错误;氯元素在反应中化合价降低,故氯气为氧化剂,B项错误;该反应为置换反应,C项错误;根据氧化还原反应以强制弱的原理知,D项正确。]
12.(素养题)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的名称为________。(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_____________________。(5)D装置的作用是________________________________________。
控制温度计b的温度、并收集59 ℃时的馏分
除去少量有毒性的溴蒸气,防止污染空气
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