2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 自然界中的元素 第4節(jié) 海水中的元素 綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)學(xué)案 魯科版

1、第四節(jié)海水中的元素體綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)試驗(yàn)繩的定位全國(guó)卷五年考試情況1 .掌握鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2 .了解鎂及其重要化合物的制備方法。3 .了解從海水中提取Br2、I2的原理和方法。4 .了解海水的綜合利用。5 .了解常見(jiàn)的元素體單體及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。6 .了解化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，了解“綠色化學(xué)”的重要性。2017年：卷T8(B )、T28(4)； 卷T7、T9(B )2016年：第一卷T11(D )、T28； ii卷T7、t 26、t 28； 卷T272015年：第一卷T28(1)； 卷T7、T122014年：第一卷t 8、t 13； 卷T7、T27(2)(3)

2、、T362013年：第一卷T7、T27(3)； 卷T10(A試驗(yàn)點(diǎn)1|從鎂及其化合物的性質(zhì)和海水中提取鎂(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)65頁(yè))試驗(yàn)綱知識(shí)的綜合1 .鎂的性質(zhì)鎂為銀白色固體，易導(dǎo)熱、易導(dǎo)電、密度小的為輕金屬。(1)與非金屬(O2、Cl2、N2等)的反應(yīng)2毫克二十二毫克，毫克二毫克二十二毫克，3毫克n 2毫克3納2。(2)與水或酸的反應(yīng)鎂與水的反應(yīng)：鎂不易與冷水反應(yīng)，可與沸水反應(yīng)： Mg 2H2OMg(OH)2 H2。鎂與酸的反應(yīng)：鎂是一種活潑的金屬，可與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)釋放H2，反應(yīng)的絡(luò)離子方程為Mg 2H=Mg2 H2。(3)與某氧化物的反應(yīng)鎂可在CO2中燃燒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg CO2

3、2MgO C。注意： (1)鎂點(diǎn)火不能用CO2滅火；(2)鎂在空氣中燃燒時(shí)生成MgO、Mg3N2、c。2 .從海水中提取鎂(1)工藝流程(2)基本步驟及主要反應(yīng)燒熟石灰CaCO3CaO CO2、CaO H2O=Ca(OH)2沉淀物我是mg2 2oh-=mg(oh)2。酸性化Mg(OH)2 2HCl=MgCl2 2H2O蒸發(fā)結(jié)晶析出MgCl26H2O脫水在氯化氫氣流中對(duì)MgCl26H2O進(jìn)行脫水，得到無(wú)水氯化鎂電解將氯化鎂電解熔融而得到的鎂： MgCl2(熔融) Mg Cl2注意，因?yàn)镸g在加熱時(shí)與O2、N2、CO2等瓦斯氣體反應(yīng)，所以高溫電解MgCl2得到的Mg應(yīng)該在H2氣氛中冷卻。3 .鎂的

4、重要化合物(1)MgO :堿性氧化物、熔點(diǎn)高(可以作為耐火原料使用)，在水中難溶性，與酸反應(yīng)： MgO 2H=Mg2 H2O。(2)Mg(OH)2:存在中強(qiáng)堿、難溶性、溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2 (aq) 2OH-(aq )，溶解度小于MgCO3。(3)MgCO3:微溶于水的鹽在熱作用下分解，與酸反應(yīng)。(4)Mg3N2:在水中劇烈水解作用，其反應(yīng)為Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3。(5)MgCl2:MgCl2能夠引起水解作用，在由MgCl26H2O制造MgCl2的情況下，在HCl的氣氛中進(jìn)行脫水。高考命題點(diǎn)突破命題1鎂及其重要化合物的性質(zhì)、應(yīng)用與制備1 .以下說(shuō)法是正確

5、的： _ _ _ _ _ _ _ _ (填寫(xiě)序列號(hào))。(1)(2017全國(guó)ii卷)2.4 g Mg與H2SO4完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA(NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值)(2)鎂制容器可加入熱濃硫酸(3)水過(guò)氧化鎂可溶于過(guò)剩的NaOH溶液中(4)鎂在空氣中燃燒生成的固體只有MgO(5)鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，可以作為照明彈使用(6)Mg3N2和MgO均不與H2O反應(yīng)(7)Mg在CO2中燃燒，引起置換反應(yīng)將(Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)移到表面皿中，加入一盞茶量的稀鹽酸，加熱蒸鍍無(wú)水MgCl2固體(9)鎂表面能形成氧化膜起到保護(hù)內(nèi)部金屬的作用，所以實(shí)驗(yàn)室不需要特別保護(hù)鎂條(10)MgO的熔點(diǎn)

6、高，可以作為耐火原料使用(11 )同質(zhì)量的Mg分別以足量的O2、N2、CO2這三種瓦斯氣體燃燒成一盞茶，所得固體產(chǎn)物Mg3N2的質(zhì)量最大(12 )若在MGC L2溶液中加入過(guò)剩的試劑氨水，則得到Mg(OH)2沉淀回答，回答。命題2從海水中提取Mg2 .從海水中提取鎂的工藝流程可以表示如下下面的說(shuō)法不正確的是()a .用這種方法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富b .在步驟MgCl2電解時(shí)從陰極產(chǎn)生氯元素瓦斯氣體c .工序結(jié)晶可在HCl瓦斯氣體氣氛中脫水d .上述工藝流程中的化合、分解及復(fù)分解反應(yīng)MgCl2電解時(shí)在陽(yáng)極上產(chǎn)生氯元素瓦斯氣體，在陰極上產(chǎn)生Mg。 3.(2014全國(guó)ii卷，摘錄) (1)

7、海水提取鎂的工藝流程如下圖所示【導(dǎo)學(xué)編號(hào)：】濃海水的主要成分如下絡(luò)離子核糖核酸Mg2戰(zhàn)斗機(jī)電視劇二氧化碳濃度/(gL-1 )63.728.8144.646.4在此過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的絡(luò)離子方程是：中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)。產(chǎn)品2的化學(xué)式為，在1 L濃海水中得到的產(chǎn)品2的質(zhì)量為。(2)使用在黑金屬鉛陽(yáng)極、不銹鋼陰極中電解熔融的氯化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：電解時(shí)，如果存在少量的水，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的鎂消耗，寫(xiě)出與反應(yīng)相關(guān)的化學(xué)方程式。(1)在工藝流程中，脫硫是在得到產(chǎn)品2的過(guò)程中加入濾液，該濾液中含有的可脫硫絡(luò)離子來(lái)源于合成工藝的石灰乳，因此，脫硫階段的主要絡(luò)離子方程是，Ca2 SO=CaSO4；

8、另一方面，制品2是由加入石灰乳而得到的沉淀物，即由Mg2 Ca(OH)2=Mg(OH)2 Ca2得到的產(chǎn)物，制品2是Mg(OH)2。 1 L濃海水中的Mg2為28.8 g，由此得到的制品2即Mg(OH)2的質(zhì)量為58 gmol-1=69.6 g。(2)若將MgCl2電解熔融，則得到mg和cl2，因此化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)、Mg Cl2。 由于Mg與H2O反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，所以有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg 2H2O、Mg(OH)2 H2。(1)Ca2 SO=CaSO4 Mg(OH)2 69.6(2)MgCl2、Mg Cl2 Mg 2H2O、Mg(OH)2 H2試驗(yàn)點(diǎn)2|海水資源

9、的綜合利用(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)67頁(yè))試驗(yàn)綱知識(shí)的綜合1 .氯元素堿工業(yè)(一)生產(chǎn)過(guò)程；(2)反應(yīng)原理電解NaCl溶液：(寫(xiě)化學(xué)方程式，以下相同)2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2。其中陰極生成物為NaOH和H2，陽(yáng)極生成物為Cl2。產(chǎn)物制鹽酸： H2 Cl22HCl；制漂白液： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O。2 .海水提取元素溴(1)工藝流程(2)基本步驟及主要反應(yīng)3 .從海帶中提取碘元素(1)工藝流程(2)兩項(xiàng)原理主要化學(xué)原理： Cl2 2KI=2KCl I2。主要物理原理：?jiǎn)误w碘元素用CCl4或苯萃取，分液后用蒸餾法分離碘元素和有機(jī)溶劑。注意：海帶中含有的碘元素的

10、檢查方法4 .海水中其他資源的開(kāi)發(fā)利用(1)從海水中提取、開(kāi)發(fā)核電源的重要原料：鈾和重水。(2)潮汐能、波動(dòng)能量是有待開(kāi)發(fā)的新能量源。高考命題點(diǎn)突破命題點(diǎn)海水資源的開(kāi)發(fā)利用1.(2015全國(guó)卷)海水開(kāi)發(fā)利用的一部分過(guò)程如下圖所示。 以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a .使Cl2通過(guò)苦鹵素是為了提取元素溴b .粗鹽可以在去噪和再結(jié)晶等過(guò)程中精制c .在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用NaOH作為沉淀劑d .像濃縮元素溴那樣，用空氣和水蒸氣噴射單體溴后，用SO2還原吸收C A項(xiàng)的苦鹵中含有k、Mg2、Br-等，通過(guò)Cl2將Br-氧化為Br2，容易從苦鹵中提取Br2。 b項(xiàng)的粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)(砂土)和可溶性雜質(zhì)(Ca2、

11、Mg2、SO等)，將粗鹽溶解于水中，除去其中的雜質(zhì)，再結(jié)晶的方法得到單純的NaCl結(jié)晶。 c項(xiàng)工業(yè)上沉淀的Mg2總是選擇廉價(jià)的Ca(OH)2，而不選擇NaOH。 d項(xiàng)Br2具有強(qiáng)的揮發(fā)性，在富含元素溴的情況下，經(jīng)常用空氣和水蒸氣吹出Br2，用SO2還原吸收br2(so2br2h2o=h2so42 HBR )，得到濃度大的br溶液。 2 .海洋是巨大的化學(xué)資源寶庫(kù)，圖為從海水中提取一些化學(xué)物質(zhì)的程序流程圖，以下說(shuō)法是正確的()。a .去除粗鹽中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等雜質(zhì)，加入試劑的順序?yàn)椋?Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液過(guò)濾后加入鹽酸B.中含有MgCl2溶液、無(wú)水MgCl2

12、及取出電解熔融狀態(tài)的MgCl2數(shù)個(gè)階段C.中的元素溴元素體全部氧化D.SO2水溶液吸收Br2的絡(luò)離子方程式為SO2 Br2 2H2O=2H SO 2HBrB A項(xiàng)中的加入順序Ba2無(wú)法整除，將發(fā)生a錯(cuò)誤。 單質(zhì)鎂是用將MgCl2 (無(wú)水)電解熔融的方法制造的，b在正確的程序流程圖中的步驟中被還原元素溴元素體，c錯(cuò)誤d項(xiàng)的HBr是強(qiáng)酸，寫(xiě)入絡(luò)離子方程式分解為h、Br-、d錯(cuò)誤。 3 .元素溴、碘元素主要存在于海水中，有“海洋元素體”的美稱(chēng)。 海水中的碘元素富含海藻，我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一，除食用外，還大量用于制造碘元素。 提取碘元素的方法如下所示干昆布灰水溶液-碘元素單體以下記述正確的是()a

13、.碘元素在海水中也存在游離態(tài)b .提取過(guò)程中使用的氟化劑可以是H2O2c .操作a是結(jié)晶或再結(jié)晶D.b是精制操作，常用蒸餾或分餾B 碘元素在海水中只存在化合狀態(tài)(I-)，沒(méi)有游離態(tài)。 操作a進(jìn)行萃取，操作b進(jìn)行分液，然后通過(guò)蒸餾等操作得到單體碘元素，發(fā)生了a、c、d項(xiàng)錯(cuò)誤。 4 .海帶含有碘元素，我們知道經(jīng)常吃海帶可以防止甲狀腺腫大，因此以工業(yè)常用的海帶為原料提取碘元素單體。 查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)碘元素單體有熱升華現(xiàn)象。 從某學(xué)?；瘜W(xué)研究工作團(tuán)隊(duì)修訂的昆布中提取單體碘元素的實(shí)驗(yàn)如下所示。 請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)?！緦?dǎo)學(xué)編號(hào)：】(1)干凈的海帶用酒精潤(rùn)濕后，用_ _ _ _ _ _ _ (填寫(xiě)器械名稱(chēng))燒

14、成灰。(2)將海帶灰燼冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至燒酒，加入蒸餾水后，攪拌、煮沸、冷卻，_ (填寫(xiě)操作名稱(chēng))。(3)在濾液中滴下數(shù)滴稀硫酸，再加入一定量的H2O2溶液，此時(shí)反應(yīng)的絡(luò)離子方程式為中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)。(4)將(3)中得到的溶液注入到分液漏斗中，然后加入CCl4，振動(dòng)、靜置時(shí)，觀察到CCl4層呈現(xiàn)_色。 通過(guò)分液得到碘元素的CCl4溶液，在該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，CCl4發(fā)揮_的作用。(5)用試管將采集了碘元素的CCl4溶液水浴加熱，直到CCl4揮發(fā)為止得到固體碘元素單體。 不使用酒精燈直接加熱蒸發(fā)CCl4的理由是(6)用來(lái)證明所得固體為碘元素單體的化學(xué)方法為：中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)。中國(guó)語(yǔ)，中國(guó)語(yǔ)

15、，中國(guó)語(yǔ)。(1)被酒精浸濕的海帶放入坩堝中燒制。 (3)濾液中加入稀硫酸進(jìn)行氧化，然后加入過(guò)氧化水素水時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為2I- H2O2 2H=I2 2H2O。 (4)將(3)得到的溶液加入CCl4中，溶液分層，上層為水溶液，基本無(wú)色，下層為碘元素的CCl4溶液呈紫紅色，CCl4發(fā)揮萃取作用。 (5)用酒精燈加熱碘元素的CCl4溶液的話(huà)，CCl4揮發(fā)的話(huà)，云同步中也容易熱升華單體的碘元素，會(huì)導(dǎo)致碘元素的損失。 (6)淀粉遇到碘元素變成藍(lán)色可以檢查碘元素的存在。(1)坩堝(2)過(guò)濾(3)2I- H2O2 2H=I2 2H2O (4)紫紅提取(5)因?yàn)榫凭珶舯恢苯蛹訜釙r(shí)的溫度高，注意：添加BaCl2

16、溶液需要在添加過(guò)量的Na2CO3溶液之前進(jìn)行，添加NaOH溶液需要在添加適量的鹽酸之前進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)3|鹵素的性質(zhì)和鹵素絡(luò)離子的檢查(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)68頁(yè))試驗(yàn)綱知識(shí)的綜合1 .鹵素單體的相似性鹵素原子核外最外層的電子數(shù)都是7，容易得到電子，顯示非金屬性(1)如1)2fe 3br2=2febr3，可以與很多金屬反應(yīng)，I2與Fe反應(yīng)生成FeI2。(2)可生成與H2均發(fā)生反應(yīng)的hx:x2 h2=2hx (其中x表示Cl、Br、I，依此類(lèi)推)；(3)能夠與水反應(yīng)： X2 H2O=HX HXO(F2例外：2F2 2H2O=4HF O2)。(4)全部與堿溶液反應(yīng)： X2 2OH-=X- XO- H2O(F2例外)。2 .鹵素的可傳遞性鹵素(FI )的電子層依次增多，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱。顏色熔化，沸點(diǎn)密度水溶性氧化性還原性(X-)3 .鹵素及其化合物的特性氟元素