专题3　第3单元　海洋化学资源的综合利用 高一化学同步精品课件（苏教版2019必修第一册）

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学 习 目 标1. 了解粗盐提纯的原理与实验操作。2. 以粗盐的提纯、蒸馏水的制取、用四氯化碳萃取溴水中的溴(或碘水中的碘)等实验为例，理解物质分离和提纯的原理。3. 了解从海水中提取溴的原理。4. 了解镁在生活中的用途，初步认识海水提取镁的原理与过程。初步掌握镁的化学性质、物理性质。5. 了解从海带中提取碘的过程。活 动 方 案1. 粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质，请你设计一个采用物理方法除去粗盐中泥沙的实验方案，并完成实验。(1) 简要描述该实验方案，并指出所需要的实验用品。【答案】 将粗盐溶于适量水中，过滤，将所得滤液蒸发结晶。所需仪器：烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、漏斗、蒸发皿、酒精灯、滤纸、坩埚钳等。(2) 写出检验所得食盐中含有杂质离子的实验方法。活动一：通过粗盐提纯实验练习溶解、过滤与蒸发操作2. 设计一个采用化学方法提纯粗盐的实验方案，注意加入除杂试剂的顺序与相对用量，且不能引入新的杂质。【答案】 将粗盐溶于水，按先后顺序加入稍过量的NaOH溶液、BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液，过滤，最后向滤液中加入适量的盐酸，将所得溶液蒸发结晶。(答案合理即可)海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等，其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内外所普遍采用。空气吹出法包括：酸化、氧化、吹出、吸收、蒸馏5个步骤。酸化是往海水中加入硫酸或盐酸，使氧化反应在酸性条件下反应完全；氧化是向酸化后的浓缩海水中通入氯气，使溴离子转变成溴分子；吹出是通过空气吹出海水中的易挥发性溴，成为溴－空气混合气；然后进入吸收塔使溴与吸收液接触并吸收；吸收液可为碱溶液或二氧化硫，使溴转化为溴离子，然后再设法将溴离子转化成溴单质；最后在蒸馏塔将吸收液中的溴从水溶液中蒸出而得产品。活动二：从海水中提取溴的原理方法如下：①将蒸馏(制淡水)后浓缩的海水用硫酸进行酸化；②向酸化的海水中通入足量氯气，使溴离子转化为溴单质，化学方程式为2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；③向上述溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸，化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；④向吸收塔内通入适量的氯气，化学方程式为2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2；⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。空气吹出法不但适用于海水，对其他含溴量低的卤水、地下卤水等都普遍适用，在目前工业生产技术中占主导地位。其他制溴方法， 如阴离子交换树脂吸附法、溶剂萃取法、气态膜法等仍在研究之中。 海水提溴的过程：提取NaCl后的浓缩卤水中，通入过量Cl2反应后，用空气吹出溴蒸气，用热碱液吸收后，再加入H2SO4酸化，经蒸馏可得液溴。(1) 浓缩卤水中通入Cl2的离子方程式为_______________________。(2) 用空气吹出Br2并用热碱液吸收过程中发生的化学反应是________________________________________________________。(3) 用H2SO4酸化的原理是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－从海水中提取镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，将得到的溶液蒸发结晶，可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)。石灰乳可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得。活动三：海水提取镁的流程与原理1. 观察流程图，沉淀池、中和池、电解池中分别发生什么反应？2. 工业“从海水中提取镁”的流程图如下图所示：请根据图示回答以下问题：(1) 过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、________、玻璃棒。(2) 滤液b中含有H2O、________________________(至少填两种物质的化学式)等物质。(3) 流程图中操作c的名称____________。(4) 写出反应a的化学方程式：_______________________________。烧杯NaCl、CaCl2蒸发结晶CaO＋H2O===Ca(OH)23. 探究镁的化学性质。(1) 写出镁与下列物质发生反应的化学方程式。① 常温下与O2反应生成氧化镁，点燃可剧烈燃烧，发出_____________：__________________________。② 与其他非金属反应：________________________________________________________________。③ 与H2O的反应：______________________________________。④ 与CO2反应：_______________________________。⑤ 与稀硫酸、稀盐酸反应：____________________________________________________________________。耀眼的白光Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑(2) 结合镁的化学性质、物理性质，分析镁有哪些用途？分别利用镁的哪些性质？【答案】 镁可形成合金，可用于制造火箭、导弹、飞机等，主要因为其密度小；镁用于制造信号弹和烟火，主要是因为镁燃烧发出耀眼强光；氧化镁用于制造耐高温材料，主要是因为氧化镁的熔点高。【实验原理】 利用氧化剂把碘离子氧化成碘单质，再用淀粉检验：2KI＋Cl2===I2＋2KCl，淀粉遇到I2变蓝。【实验步骤】 ①称取5 g干海带，用刷子把海带表面的附着物刷净(不要用水洗)，用酒精润湿后，放在坩埚中。不用水洗是为了防止海带中的碘化物溶于水而损失，用酒精润湿是为了让海带充分燃烧。活动四：从海带中提取碘②把坩埚置于泥三角上，用酒精灯加热灼烧海带至成灰，停止加热，自然冷却。③将海带灰转移到小烧杯中，加入20 mL蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min，使可溶物溶解，冷却，海带灰煮沸时碘离子进入溶液。④过滤，收集滤液，弃去滤渣，得到碘离子溶液。⑤向滤液中滴入1 mL氯水，振荡，溶液由无色变为棕黄色。⑥将氧化后溶液转移到分液漏斗中，向其中加入2 mL CCl4，振荡，静置，有色层在下层，碘单质在有机溶剂中的溶解度比在水中大。【讨论交流】1. 灼烧的作用是什么？【答案】 将有机碘化物转化为无机碘化物，除去有机物。2. 在第⑤步中如何检验是否有碘单质生成？氯水可否由其他试剂代替？【答案】 取样，用淀粉溶液检验。加入硫酸酸化后，再加入双氧水。课 堂 反 馈24513761. 中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是(　　)A. 蒸馏 B. 蒸发 C. 过滤 D. 搅拌【答案】 B824513762. 下列关于海水资源综合利用的说法中，正确的是(　　)A. 海水蒸发制海盐的过程只发生化学变化B. 只通过物理变化即可从海水中提取溴单质C. 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等D. 提取海水中的Mg，在沉淀MgCl2 过程中，从经济角度考虑可选用NaOH溶液【答案】 C8245376A. BaCl2、NaOH、盐酸、Na2CO3 B. Na2CO3、NaOH、BaCl2、盐酸C. NaOH、BaCl2、Na2CO3、盐酸 D. BaCl2、Na2CO3、盐酸、NaOH182453761【答案】 C82453764. 镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是(　　)A. MgO B. MgO和CC. MgO、Mg3N2 D. MgO、Mg3N2 和C1【解析】 镁能与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与CO2反应生成碳和氧化镁，因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C。【答案】 D82453765. 某学习小组按如下实验过程证明了海带中存在碘元素。下列说法不正确的是(　　)A. 步骤①需要将干海带放入蒸发皿中灼烧B. 步骤②中发生反应的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2OC. 步骤③操作后，观察到试管中的溶液变为蓝色，则可说明海带中含有碘元素D. 若步骤②仅滴加稀硫酸后通入氧气，则步骤③操作后，试管中的溶液也变成蓝色182453761【解析】 灼烧的时候需要把物质放到坩埚中，而不是蒸发皿中，A错误；双氧水具有氧化性，将碘离子氧化为碘单质，发生反应的离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，B正确；步骤③是检验生成的碘单质，操作后，可以观察到试管中溶液变为蓝色，可以说明海带中含有碘元素，C正确；若步骤②仅滴加稀硫酸后通入氧气，氧气可以将碘离子氧化生成碘单质：4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O，步骤③操作后，也可以观察到试管中溶液变为蓝色，D正确。【答案】 A8245376 6. 实验室用下列装置从NaBr溶液中制备单质溴，其中合理的是(　　)A. 用装置甲制取氯气B. 用装置乙氧化Br－C. 用装置丙分离出溴的CCl4溶液D. 用装置丁获得单质溴182453761【解析】 制备Cl2需要浓盐酸，1 mol·L－1盐酸为稀盐酸，A错误；导管应长进短出，B错误；温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，冷凝管中的水为下进上出，D错误。【答案】 C82453767. 海水开发利用的部分过程如下图所示。(1) 富集溴一般先用热空气或水蒸气吹出单质溴，再用SO2的水溶液将其还原吸收，SO2转化为H2SO4，发生反应的化学方程式为___________________________________________。1Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO482453768(2) 为了使Mg2＋转化为Mg(OH)2，试剂①可以用________________(填化学式)(3) 无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为______________________________________。(4) 下列有关海水综合利用的说法错误的是______(填字母)。A. 粗盐可采用除杂和结晶等过程提纯　　　　 B. 电解饱和食盐水可制得金属钠C. 向滤液中通入Cl2是为了氧化Br－　　　　　 D. 海水提取镁过程中涉及复分解反应1Ca(OH)2B24537688. (2022·徐州12月月考)海水是巨大的资源宝库，人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图：1245376a. BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸b. NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸c. NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸(2) 写出电解饱和食盐水的化学方程式：___________________________________________________，检验氯气生成的方法是_____________________________________________________。液氯应储存在______中。1b2NaOH＋Cl2↑＋H2↑用湿润的淀粉－KI试纸，如果试纸变蓝，说明有氯气生成钢瓶8245376Ⅱ.海水提镁(3) 操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为____________、____________、过滤、洗涤、干燥。Ⅲ.海水提溴(4) 写出向苦卤中通入Cl2的离子方程式：_____________________。(5) 操作⑤是向溶液中鼓入热空气，即可将溴单质从溶液中分离出来，此方法的成功应用是基于溴单质有________性。1蒸发浓缩冷却结晶Cl2 ＋ 2Br－===2Cl－＋ Br2挥发8谢谢观看Thank you for watching