高考化學(xué)專題九海水中的化學(xué)

1、專題九 海水中的化學(xué)元素一、海水化學(xué)元素寶庫(kù)1海水中的元素微量元素：鋰、碘、鈾。常量元素（在每升海水中的含量均大于1mg）：氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶、溴、硼、氟。說(shuō)明：常量元素的總量占海水所溶解物質(zhì)總量的99.9%。溴被人們稱為“海洋元素”，因?yàn)榈厍蛏?9%以上的溴都蘊(yùn)藏在大海中。2氯化鈉、鋰、碘、鈾的重要用途氯化鈉：食用、生理鹽水、化工原料鋰：熱核反應(yīng)的重要材料之一，是鋰電池、特種合金等的原料之一。碘：碘酒消毒，人體必需元素鈾：核燃料3氯堿工業(yè)（1）概念：工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來(lái)制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。（2）原料：飽和食鹽水（3

2、）原理：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2+ H2 (4 ) 設(shè)備：離子交換膜法電解槽例1：中國(guó)食鹽產(chǎn)量居世界首位。下列實(shí)驗(yàn)室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是A蒸餾 B蒸發(fā) C過(guò)濾 D攪拌例2：醫(yī)生建議患甲狀腺腫大的病人多食海帶，這是由于海帶中含有豐富的 ；碘缺乏病是目前已知的導(dǎo)致人類智力障礙的主要原因。為解決這一全國(guó)性的問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施“智力工程”，最經(jīng)濟(jì)的可行措施是 。二、鎂和海水提鎂1. 海水提鎂的方法（1）海水提鎂的3個(gè)環(huán)節(jié)：堿的制取貝殼高溫分解產(chǎn)生CaO，再與水反應(yīng)得堿。Mg2+的濃縮海水加堿，得氫氧化鎂沉淀，將沉淀分離出來(lái)，再加鹽酸，得到濃的MgCl2溶液。Mg

3、的制取MgCl2溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、濃縮、干燥，得到MgCl2固體，電解熔融的MgCl2得到Mg。（2）相關(guān)化學(xué)（或離子）方程式：CaCO3CaOCO2；CaOH2OCa(OH)2 Mg2+2OHMg(OH)2； Mg(OH)22H+ Mg2+2H2OMgCl2Mg+Cl22鎂的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：鎂是一種銀白色金屬，密度小于水，熔點(diǎn)較低，硬度較小，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性，與其他金屬易構(gòu)成性能優(yōu)良的合金。（2）化學(xué)性質(zhì)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2Mg + O2 2MgO 3Mg + N2 Mg3N2 Mg + Cl2 MgCl2與酸反應(yīng)與鎂與非氧化性酸，如稀硫酸、鹽酸等反應(yīng)生成氫氣：Mg + 2H+ M

4、g2+ + H2 與鎂與氧化性酸，如濃硫酸、硝酸等反應(yīng)，但不生成氫氣：Mg + 2 H2SO4(濃) MgSO4 + SO2+ 2H2O 與某些氧化物反應(yīng)2Mg + CO2 2MgO + C三、溴和海水提溴1與溴關(guān)系密切的一組元素鹵素溴和氯、碘等元素在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)方面有一定的相似性，它們?cè)谠刂芷诒碇信旁谕豢v列（同一族）里，常一起研究。由于這些元素易形成鹽，所以它們被稱為鹵素（鹵是“成鹽”的意思）。2溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的物理性質(zhì)（1）實(shí)驗(yàn)探究溴和碘的物理性質(zhì)：重點(diǎn)色、態(tài)、味及溶解性。物理性質(zhì)溴單質(zhì)碘單質(zhì)顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體固體溶解性和溶液顏色水中可溶；橙黃色難溶；黃褐色酒精中易溶；橙

5、紅色易溶；褐色四氯化碳中易溶；橙紅色易溶；紫紅色（2）萃取實(shí)驗(yàn)探究溴水和碘水中加入CCl4的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)表明，用CCl4可以提取溴水中的溴以及碘水中的碘，這種分離方法叫萃取。利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)的分離方法叫萃取，萃取所用的儀器是分液漏斗。3氯、溴、碘單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)探究氯、溴、碘氧化性的強(qiáng)、弱：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論氯置換溴將少量氯水加入盛有NaBr溶液的試管中溶液由無(wú)色變?yōu)槌赛S色氯可以置換出溴Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2氯置換碘將少量氯水加入盛有KI溶液的試管中溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚瓤梢灾脫Q

6、碘Cl2+2KI=2NaCl+I2溴置換碘將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚蹇梢灾脫Q碘Br2+2KI=2NaBr+I2結(jié)論氯、溴、碘的氧化性：Cl2Br2I2;還原性：Cl-Br-”、“”或“=”），原因是_；（2）將Cl2通入冷的KOH溶液中，生成等物質(zhì)的量的兩種鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_ _，將Cl2通入熱的KOH溶液中，生成的兩種鹽中有一種為KClO3，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_ _。23（11分）變色眼鏡的玻璃片內(nèi)含有少量溴化銀和微量氧化銅。當(dāng)玻璃受到陽(yáng)光照射時(shí)會(huì)由無(wú)色變?yōu)榛液谏?，該反?yīng)的化學(xué)方程式為： ；把玻璃放到暗處又會(huì)恢復(fù)到無(wú)色透明，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

7、；如果沒(méi)有微量氧化銅，上述變化則沒(méi)有如此明顯，則氧化銅的作用是 。24（10分）（1）在淀粉碘化鉀溶液中滴加少量次氯酸鈉溶液，可立即看到溶液變?yōu)樗{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為： ； （2）在碘和淀粉形成的藍(lán)色溶液中，滴加亞硫酸鈉溶液，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色逐漸消失，該反應(yīng)的離子方程式是： ； （3）對(duì)比（1）和（2）實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果，將I2、ClO-、SO42-按氧化性由強(qiáng)到弱的順序排列為 。25（14分）溴是海水中的重要元素，海水中溴元素的含量一般為0.067gL-1，曬鹽濃縮后的苦鹵中含有濃度較高的溴離子，所以可以利用苦鹵提取溴，方法如下： （1）向苦鹵中通入氯氣，將鹵水中的溴離子氧化。該反應(yīng)的離子方程式為：

8、 。 （2）在上述混合液中鼓入熱的空氣，將其中生成的溴被吹出來(lái)，然后用純堿吸收，寫(xiě)出該步反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 （3）將（2）所得溶液用稀硫酸酸化，使NaBr、NaBrO3轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴，用有機(jī)溶劑提取溴后可以得到副產(chǎn)物Na2SO4，寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式： 。 （4）氯氣的氧化性很強(qiáng)，可將鐵單質(zhì)直接氧化為Fe3+。通過(guò)上述方法制得的溴中含有一定量的氯，要除去這些氯氣最好選用的試劑是 。鐵粉 溴化亞鐵 氯化亞鐵 溴化鐵三、計(jì)算題26（8分）將過(guò)量Cl2通入500 mL KI溶液中充分反應(yīng)后，用小火將溶液蒸干，冷卻后稱得固體質(zhì)量為12g，經(jīng)分析該固體中碘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25，試求：（1）原溶液的物質(zhì)的

9、量濃度。（2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下參加反應(yīng)的Cl2的體積。27（6分）在室溫為30的情況下，向碘化鉀溶液中滴加硝酸銀溶液，直至恰好反應(yīng)完成。測(cè)得反應(yīng)后溶液的質(zhì)量恰好等于原來(lái)碘化鉀溶液的質(zhì)量，請(qǐng)計(jì)算原硝酸銀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。參考答案A卷一、選擇題1-5B D C A C 6-10B B A A BD 11-18A A C C A D B B二、填空題19氧氣 氮?dú)?二氧化碳 鎂在二氧化硫中燃燒，集氣瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生淡黃色的煙，實(shí)驗(yàn)后集氣瓶?jī)?nèi)壁附著非常淺的淡黃色粉末物質(zhì) 2Mg+SO22MgO+S。20（1）N2 O2 （2）N2+3MgMg3N2 (N2+3H2 2NH3) （3）2H2+O22H2O(2Mg+O

10、22MgO) 21（1）碘 （2）紫紅色退去 10KI+2KMnO4+8H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+8H2O+5I2（3）2KI+3H2SO42KHSO4+SO2+I2+2H2O22（1）I2SO42-25.（1）2Br-+Cl2=2Cl-+Br2；（2）3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2；（3）5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O；（4）。三、計(jì)算題26.（1）Cl2+2KI=2KCl+I2 1 2 2 1 n1 n 0.12 所以n=0.12 mol，故c(KI)=0.0.24molL-1 n1=0.06 mol（2）V(Cl2)=0.06mol22.4Lmol-1=1.34 L27分析題目信息可以得知：反應(yīng)恰好完成時(shí)，硝酸根與