从海水中获得的化学物质复习一

1、化学必修化学必修1（苏教版）（苏教版）专题专题2 从海水中获从海水中获得的化学物质得的化学物质复习（一）复习（一） 海水是化学元素宝库，海水中溶解了大量气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的l00多种元素，在海水中可找到80多种。海水是人类获取氯、溴、碘、镁及其化合物的重要资源 (造纸、制肥皂等造纸、制肥皂等）(快中子反应堆热交换剂快中子反应堆热交换剂)熔 融 电熔 融 电解解NaOHK.Na合金合金食卤食卤Br2MgO(富集的方法富集的方法)CaO( 贝 壳贝 壳 ) CaCO3(焰火，照明弹焰火，照明弹)高温高温Mg(OH)2MgCl2Cl2Mg电解电解NaHCO3H2ONH3、CO2食盐

2、食盐饱和食盐水饱和食盐水水水电解电解海水海水日晒日晒过滤 NaCl2Cl2、H2Na2CO3TiCl4Ti熔融 耐火材料) 一、氯、溴、碘的提取 （一）氯碱工业电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业 我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 Cl2 氯碱工业面临问题：产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。电能消耗量大。 （二）从海水中提取溴的常见工艺 浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl 向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛二氧化

3、硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收） 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2 用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （三）从海洋植物中提取碘的主要工艺 用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬 向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI+Cl2 = I2+2NaCl 过滤，用有机溶剂萃取碘单质。 二、氯、溴、碘的性质和用途二、氯、溴、碘的性质和用途 （一）氯气（chlorine gas）的性质和用途 氯自1774年被舍勒发现，到1810年被戴维确认为一种元素，经历了36

4、年。实验室制备：原理：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O 装置：固液加热型 收集：向上排空气法 验满：湿润的淀粉碘化钾试纸等 尾气吸收：NaOH溶液。 1、物理性质：通常是黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味气体。能溶于水，有毒。 2、化学性质：氯原子易得电子，氯是活泼的非金属元素。氯气与金属、非金属等发生氧化还原反应，一般作氧化剂。与水、碱溶液则发生自身氧化还原反应，既作氧化剂又作还原剂 氯气和其化合物的相互关系 3、氯气的用途：重要的化工原料，能杀菌消毒、制盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂和农药。 拓展1：氯水 氯水为黄绿色，所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2OHCl+HCl

5、O)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。 拓展2：次氯酸 次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性质：易分解(2HClO=2HCl+O2)，光照时会加速。是强氧化剂：能杀菌 ；能使某些有机色素褪色。 拓展3：漂白粉 次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上以Cl2和石灰乳为原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分 【Ca(ClO) 2】，须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸，才能发挥漂白作用。 （二）溴、碘的性质和用途溴碘物理性质深红棕色，密度比水大的液体，强烈刺激性气味，易挥发，强腐

6、蚀性。紫黑色固体，易升华。气态碘在空气中显深紫红色，有刺激气味。在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂化学性质能与氯气反应的金属、 非金属一般也能与溴、碘反应，只是反应活性不如氯气。氯、溴、碘单质间能够发生置换反应：氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来，即氯、溴、碘的氧化性强弱为：Cl2Br2I2用途染料、防爆剂、胶卷感光材料、杀虫剂、红药水、镇静剂，催泪性毒剂等。重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用盐中加KIO3，碘化银制造相底片和人工降雨。 三、氧化还原反应三、氧化还原反应 1、氧化还原反应的有关概念 氧化还原反应的实质：发生电子转移（电子的得失或

7、电子对的偏移）。 化合价降低化合价降低 ， + ne+ ne ， 被还原被还原 氧化剂还原剂 还原产物 氧化产物 化合价升高化合价升高 ， nene ， 被氧化被氧化 2、氧化还原反应的一般规律 同一反应中：氧化反应与还原反应同时发生，相互依存。氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。即氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。 3、氧化还原反应中电子转移的表示方法（双线桥法） 书写要求：箭头是由反应物中的某一元素指向对应的生成物中的同一元素。 一定要标出得、失电子的总数，并且数值相等。【例题解析】【例题解析】 例例1 1、家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器的电解

8、槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是（ ） A、2NaOH +Cl2 = NaCl + NaClO + H2O B、H2 + Cl2 = 2HCl C、2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 D、2HClO = 2HCl + O2A、C 解析：解析：根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食盐水， C中反应会发生。再根据生成液具有强烈的杀菌消毒能力，结合电解食盐水后的产物可以推断Cl2和NaOH发生作用生成了NaClO，A中反应也会发生。 例例2 2、ClO2是一种杀菌效率高、二次污染小的

9、水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3 +H2C2O4 + H2SO4 2ClO2+ K2SO4 +2CO2+2H2O，下列说法正确的是（ ） A、KClO3在反应中得到电子 B、 H2C2O4在反 应 中 被 氧 化 C 、 C l O2是 氧 化 产 物 D、1mol KClO3参加反应有2mol电子转移 A、B 解析：解析：本题以氧化还原反应为命题背景，考查学生将基本知识与题给信息相联系的应用能力。由所给可知，KClO3中氯元素从+5价降低为+4价，1mol KClO3得到1mol电子，KClO3被还原，得还原产物ClO2；H2C2O4中碳元素从+3价升高到+4价，H2

10、C2O4被氧化。 例例3 3、当周围空间不慎有大量氯气溢出时，处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，以防中毒，最适宜采用的物质是（） A、NaOH B、KI C、NH3H2O D、Na2CO3D 解析：本题用筛选法求解，消除有毒气体毒解析：本题用筛选法求解，消除有毒气体毒性时选用试剂的原则是：性时选用试剂的原则是：选用的试剂应该无毒，选用的试剂应该无毒，没有强烈刺激性和腐蚀性；没有强烈刺激性和腐蚀性；选用试剂不能与所选用试剂不能与所接触物反应产生有毒或其它有害物。接触物反应产生有毒或其它有害物。 A、不宜，、不宜，NaOH虽能吸收虽能吸收Cl2，但它本身有强腐，但它

11、本身有强腐蚀性，会灼伤肌肤。蚀性，会灼伤肌肤。 B、不宜，、不宜，KI溶液吸收了溶液吸收了Cl2，但产生的，但产生的I2仍是有毒的。仍是有毒的。 C、不宜，氨本身有腐蚀性，且容易产生氨气，、不宜，氨本身有腐蚀性，且容易产生氨气，刺激性很强。刺激性很强。 D、适宜、适宜， Cl2+H2OHCl+HClO， 2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+CO2+H2O四、钠的结构和性质（看下表分析）700800oC 结 构钠原子最外层只有一个电子，化学反应中易失去电子而表现出强钠原子最外层只有一个电子，化学反应中易失去电子而表现出强还原性。还原性。物 理性 质质软、银白色，有金属光泽的金属，具有良好的导

12、电导热性，密度比水小，比煤油大，熔点较低。化 学性 质与非金属单质钠在常温下切开后表面变暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色）钠在氯气中燃烧，黄色火焰，白烟：2Na+Cl2 = 2NaCl与化合物与水反应，现象：浮、游、球、鸣、红 2Na2H2O=2NaOH+H2与酸反应，现象与水反应相似，更剧烈，钠先与酸反应，再与水反应。与盐溶液反应：钠先与水反应，生成NaOH，H2，再考虑NaOH与溶液中的盐反应。如：钠投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与某些熔融盐：4Na+TiCl4=4NaCl+Ti= 存 在 自然界中只能以化合态

13、存在保 存煤油或石蜡中，使之隔绝空气和水制 取 2NaCl(熔融)=2Na+Cl2用 途1、 钠的化合物 2、钠钾合金常温为液体，用于快中子反应堆热交换剂 3、作强还原剂 4、作电光源通电 五、钠的化合物（见下表）碳酸钠（碳酸钠（NaNa2 2COCO3 3）碳酸氢钠（碳酸氢钠（NaHCONaHCO3 3）俗俗 名名纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打溶解性溶解性易溶（同温下，溶解度大于碳酸易溶（同温下，溶解度大于碳酸氢钠）氢钠）易溶易溶热稳定性热稳定性稳定稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 碱性碱性碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶液的液的PHPH比碳酸氢钠的大

14、）比碳酸氢钠的大）碱性碱性与与酸酸盐酸盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸碳酸Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3不能反应不能反应NaOHNaOH不能反应不能反应NaHCONaHCO3 3+NaOH=Na+NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O碳酸钠（碳酸钠（NaNa2 2COCO3 3）俗俗 名名纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打溶解性溶解性易溶（同温下，溶解度大于易溶（同温下，溶解度大于碳酸氢钠）碳酸氢钠）易溶易溶热稳定性热稳定性稳定稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 碱性碱性碱性（相

15、同浓度时，碳酸钠碱性（相同浓度时，碳酸钠水溶液的水溶液的PHPH比碳酸氢钠的大）比碳酸氢钠的大）碱性碱性与与酸酸盐酸盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸碳酸NaNa2 2COCO3 3+ H+ H2 2O+COO+CO2 2= 2NaHCO= 2NaHCO3 3不能反应不能反应与与碱碱NaOH不能反应不能反应NaHCONaHCO3 3+NaOH=Na+NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O OCa(OH)2NaNa2 2COCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+2NaO+2NaOH

16、 H产物与反应物的量有关产物与反应物的量有关通电物 理物 理性质性质银白色金属，密度小，熔沸点较低，硬度较小，银白色金属，密度小，熔沸点较低，硬度较小，良好的导电导热性良好的导电导热性化学化学性质性质与与O O2 22Mg+O2=2MgO与其他与其他非金属非金属M g + C l2= = = = M g C l2， 3Mg+N2= Mg3N2与氧化物与氧化物2Mg+CO2=2MgO+C与酸与酸Mg+2HCl=MgCl2+H2制制 取取MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl26H2O=MgCl2+6H2O MgCl2(熔融)

17、= MgCl2六、镁和镁的化合物点燃点燃点燃HCl通电物理物理性质性质银白色金属，密度小，熔沸点较低，硬度较小，良好的导电导热性化学化学性质性质与O22Mg+O2=2MgO与其他非金属Mg+Cl2=MgCl2，3Mg+N2= Mg3N2与氧化物2Mg+CO2=2MgO+C与酸Mg+2HCl=MgCl2+H2制制 取取 M g C l2 6 H2O = = = = M g C l2+ 6 H2O MgCl2(熔融)= MgCl2M g C l2+ C a ( O H )2= M g ( O H )2 + C a C l2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O七、侯氏制碱法 向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入CO2，利用NaHCO3溶解度较小，析出NaHCO3，将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3。八、电解质和非电解质 电解质非电解质定 义溶于水或熔化状态下能导电的化合物溶于水和熔化状态下都不能导电的化合物物质种类大多数酸、碱、盐，部分氧化物大多数有机化合物，CO2、SO2、NH3等能否电离 能不能实 例H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等酒精，蔗糖，CO2，SO3等 【例题解析】 例、将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是（ ） A、 熔成小球并在液面上游动 B、有气体生成 C、溶液底部有银白色物质生成 D、