高考化学专题九海水中的化学

1、学习必备欢迎下载专题九海水中的化学元素一、 海水化学元素宝库1海水中的元素微量元素：锂、碘、铀。常量元素（在每升海水中的含量均大于1mg）：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟。说明：常量元素的总量占海水所溶解物质总量的 99.9%。溴被人们称为“海洋元素” ，因为地球上 99%以上的溴都蕴藏在大海中。2氯化钠、锂、碘、铀的重要用途氯化钠：食用、生理盐水、化工原料锂：热核反应的重要材料之一，是锂电池、特种合金等的原料之一。碘：碘酒消毒，人体必需元素铀：核燃料3氯碱工业（ 1）概念：工业上用电解饱和食盐水的方法来制取 NaOH 、Cl 2 和 H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯

2、碱工业。（ 2）原料：饱和食盐水电解（ 3）原理： 2NaCl + 2H 2O2NaOH + Cl 2 + H 2(4 ) 设备：离子交换膜法电解槽例 1：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 搅拌例 2：医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有丰富的；碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济的可行措施是。二、镁和海水提镁1. 海水提镁的方法（ 1）海水提镁的3 个环节：碱的制取贝壳高温分解产生CaO，再与水反应得碱。Mg 2+的浓缩海水加碱， 得氢氧化镁沉淀，

3、将沉淀分离出来， 再加盐酸， 得到浓的 MgCl 2 溶液。 Mg 的制取 MgCl 2溶液经过蒸发、浓缩、干燥，得到MgCl 2 固体，电解熔融的MgCl 2 得到 Mg。（ 2）相关化学（或离子）方程式： CaCO3高温CaOCO2； CaO H2OCa(OH) 2 Mg 2+ 2OH Mg(OH) 2； Mg(OH) 2 2H + Mg2+ 2H 2O MgCl 2通电Mg+Cl 22镁的性质（ 1）物理性质：镁是一种银白色金属，密度小于水，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。（ 2）化学性质与非金属单质反应2Mg + O 2点燃3Mg +

4、N 2点燃Mg + Cl 2点燃2MgOMg 3N 2MgCl 2与酸反应与镁与非氧化性酸，如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气：Mg + 2H + Mg 2+ + H 2 与镁与氧化性酸，如浓硫酸、硝酸等反应，但不生成氢气：Mg + 2 H 2 SO4(浓 ) MgSO 4 + SO2 + 2H 2O学习必备欢迎下载与某些氧化物反应 2Mg + CO 2点燃2MgO + C三、溴和海水提溴1与溴关系密切的一组元素卤素溴和氯、碘等元素在原子结构和元素性质方面有一定的相似性，它们在元素周期表中排在同一纵列（同一族）里，常一起研究。由于这些元素易形成盐，所以它们被称为卤素（卤是“成盐”的意思）。2溴单质和

5、碘单质的物理性质（ 1）实验探究溴和碘的物理性质：重点色、态、味及溶解性。物理性质溴单质碘单质颜色深红棕色紫黑色状态液体固体水中可溶；橙黄色难溶；黄褐色溶解性和酒精中易溶；橙红色易溶；褐色溶液颜色四氯化碳易溶；橙红色易溶；紫红色中（ 2）萃取实验探究溴水和碘水中加入CCl 4 的现象实验表明，用CCl 4 可以提取溴水中的溴以及碘水中的碘，这种分离方法叫萃取。利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。3氯、溴、碘单质氧化性的强弱实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱：实验项目实验操作实验现象实验

6、结论将少量氯水加 入氯可以置换出溴氯置换溴盛有 NaBr 溶液的溶液由无色变为橙黄色Cl 2+2NaBr=2NaCl+Br 2试管中将少量氯水加 入氯可以置换碘氯置换碘盛有 KI 溶液的试溶液由无色变为褐色Cl 2+2KI=2NaCl+I2管中将少量溴水加 入溴可以置换碘溴置换碘盛有 KI 溶液的试溶液由无色变为褐色Br2 +2KI=2NaBr+I2管中结论氯、溴、碘的氧化性： Cl 2>Br 2>I 2;还原性： Cl - <Br -<I -【知识·链接】 碘的氧化性较弱，遇变价金属得低价化合物。如碘与铁反应生成FeI2 氯、溴、碘的单质都能与H 2 反应，

7、生成HX;HCl 、HBr 、HI 都易溶于水，且都是强酸。 氯、溴、碘的单质都能与水反应：X 2 H2O=HX+HXO, 但反应程度依次减弱。 AgBr 为浅黄色难溶物；AgI 为黄色难溶物。二者见光都易分解。 卤素离子的检验：在含有 Cl 、Br 、I 的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色、浅黄色、黄色的卤化银沉淀，若再加入稀硝酸沉淀不溶解（ AgF 能溶于水）。4海水提溴与海洋的综合利用（ 1）海水提溴：溴单质的氧化性介于氯和碘之间，因此海水提溴可以选取氯气作氧化剂。大体分为三个步骤：浓缩：海水中的 Br -的浓度很小， 大约 0.067g/L,海水晒盐剩下的苦卤中的Br -浓度较大，可作

8、提取溴的原料。氧化：向苦卤中通入氯气。Cl 2+2Br=2Cl +Br 2提取：向溶有溴的苦卤中鼓入热空气或水蒸气，使溴挥发而分离出来。学习必备欢迎下载溴的用途很广泛。可用于制造燃料的抗爆剂、感光材料、杀虫剂、镇静剂等。（ 2）海水的综合利用目前，我国海水资源的综合利用，以及从海水中直接提取溴、钾等还处在发展中，海水中大量的宝藏还有待于进一步开发，随着科学技术的进步，我国海水资源的开发和利用，必将为我国的经济建设提供越来越多的重要物质。四、氯气的性质1. 物理性质：黄绿色有刺激性气味的气体，有毒（吸入少量Cl 2 会刺激鼻腔、喉头黏膜，并引起胸痛和咳嗽，吸入较多的 Cl 2 会使人窒息死亡）

9、，可溶于水（常温下1 体积水可溶解 2 体积氯气）易液化（沸点：-34.6），比空气密度大。2. 氯气的化学性质：性 质化学方程式及现象与金属反点燃应2Na + Cl 22NaCl （燃烧，产生白烟）2Fe + 3Cl 2点燃 2FeCl3（燃烧，产生棕色烟）点燃Cu + Cl 22CuCl 2（燃烧，产生棕黄色烟）与非金属H2+Cl 2=2HCl （苍白色火焰，光照爆炸）反应2P+3Cl 2=2PCl 3（液态，形成白雾）PCl3+Cl 2= PCl 5（固态，形成白烟）与水反应Cl 2+ H2OHCl+ HClO （溶液呈浅绿色）与碱溶液2NaOH+Cl 2 =NaClO+NaCl+ H

10、2O反应6 NaOH+3Cl 2NaClO 3+5NaCl+3 H 2O（ NaOH 溶液温度较高）与其他物2KI+ Cl 2=2KCl+I 2（ KI 溶液变黄）质反应2FeCl2+ Cl 2=2 FeCl 3（溶液由浅绿变黄）注意：新制氯水、久制氯水、液氯：（H2O 可写成 O H与 H+）类 别新制氯水（混合物）久制氯水液氯成分Cl 2（主要）、 HCl 、 HClOHClCl 2（纯净物）主要性质氧化性、酸性、漂白性酸性氧化性贮存冷暗、避光玻璃瓶、试剂瓶钢瓶关系H 2O溶解新制氯水久置稀盐酸氯气（或液氯）氯水的性质取决于其组成的微粒：(1)强氧化性： Cl 2 是新制氯水的主要成分，实

11、验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能FeCl2 反应。(2)漂白、消毒性： 氯水中的 Cl 2 和 HClO 均有强氧化性， 一般在应用其漂白和消毒时，应考虑 HClO ，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，漂白红花、紫花、品红试纸等，但不能漂白碳素墨水的物质，且 HClO 的漂白属永久漂白，不可逆。(3)酸性：氯水中含有 HCl 和 HClO ，故可被 NaOH 中和，盐酸还可与 NaHCO 3， CaCO3 等反应。(4)不稳定性：次氯酸见光易分解，久置会变成稀盐酸(无色 )失去漂白性。 2HClO=2HCl+O 2(5)沉淀反应：加入 AgNO 3 溶液有白色沉淀生成 (氯水中

12、有) 。Cl自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、 Na 2CO3、 NaHCO 3、AgNO 3、NaOH、酸碱指示剂等溶液会变质。3. 漂白粉的制备： 2Cl2+2Ca(OH) 2=CaCl 2+Ca(ClO) 2+2H 2O漂白粉的组成： Ca(ClO) 2 和 CaCl2 组成的混合物，有效成分是Ca(ClO) 2 。漂白粉的性质：漂白粉本身没有漂白性，只有转化成HClO 才有漂白性。由于 HClO 是弱酸，故 Ca(ClO) 2能跟较强的盐酸、碳酸反应。学习必备欢迎下载Ca(ClO) 2 + 2HClCaCl 2 + 2HClOCa(ClO) 2 + CO2

13、+ H 2OCaCO3 + 2HClO （次氯酸比碳酸弱的原因）注意：久露置在空气中的漂白粉成分：CaCO3、 Ca(ClO) 2、 CaCl 2。漂白粉要隔绝空气保存。漂白粉是混合物。4. Cl 2 的实验室制法（ 1）原理MnO2 4HCl( 浓 )MnCl 2 Cl 2 2H2O注：浓盐酸的还原性比稀盐酸强，稀盐酸不与 MnO 2 反应，所以一定量的浓盐酸与足量的MnO 2 反应时，浓盐酸不可能完全参加反应，生成产物的量也比理论值要少。反应中浓盐酸体现出的性质：还原性和酸性，其中做还原剂的盐酸占参加反应盐酸的一半。 MnO 2 可用其它强氧化剂代替如： KMnO 4、 K 2 Cr2O7

14、、 KClO 3、 NaClO 等2KMnO 4 16HCl （浓） 2KCl 2MnCl 2 5Cl2 8H 2OK 2Cr2O7 +14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl 2 +7H 2OKClO 3+6HClKCl+3Cl 2 +3H 2ONaClO +2 HCl = NaCl+H 2O + Cl 2HCl 杂质。加热的温度不能太高，否则制备的氯气中会混有较多的2.装置注：分液漏斗作用：可控制反应的速率且不能用长颈漏斗代替；使用：使用时盖塞上的凹槽和漏斗口上的小孔对齐 (连通大气 )或将圆底烧瓶于分液漏斗连通。饱和食盐水作用：除去氯气中挥发出来的氯化氢气体，因为氯气在饱和食盐水中比在

15、水中的溶解度小，可减少氯气的损耗浓硫酸作用：干燥氯气集气瓶：用向上排空气法收集气体 NaOH 溶液作用：吸收多余的氯气，防止进入大气造成污染习题1下列离子在海水中含量最多的是（ A 溴离子 B氯离子）。C钙离子D 镁离子2淀粉碘化钾试纸是一种用淀粉和碘化钾溶液浸泡后晒制而成的试纸，主要用于检验碘单质或者较强的氧化剂的存在。下列物质不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是（）。A 碘水B碘酒C溴水D 碘化钠3关于海水中化学元素的叙述中正确的是（）。A 元素周期表中所有的元素在海水中都能找到B 元素周期表中所有的元素在海水中含量最少的是氡C海水中的常量元素有11 种D 海水中含有大量的碘，所以碘是海水中

16、的常量元素学习必备欢迎下载4下面物质中，不是氯碱工业的直接产品的是（）。A 碳酸钠B氢氧化钠C氢气D氯气5向盛有液溴的试剂瓶中注入一定量的水，其目的是（）。A 制溴水B比较液溴和水的密度C防止液溴挥发D隔绝空气6氯化碘（ ICl ）的化学性质与氯气相似，预测它与水反应的产物是（）。A HI 和 HClOB HCl 和 HIOC HClO3 和 HIOD HClO 和 HIO7将溴水与下列各溶液混合并振荡，静置后混合液分层，则能使溴水层变成无色的是（）。A 氯水B苯C碘化钾溶液D氯化钠溶液8根据下列反应，判断氧化剂的氧化性强弱顺序为（）。H 2S+Cl2=S+2HCl2NaI+Cl 2=2NaC

17、l+I 2Na2S+I2=2NaI+SA Cl 2 I2 SB Cl 2 SI2C I2 Cl 2 SD S I2 Cl 29已知镁是一种活泼金属，不仅可以与酸反应，还可以与热水反应，生成Mg(OH) 2 沉淀，而且 Mg可以在 CO2 中燃烧生成 MgO 和 C（ 2Mg+CO 22MgO+C ）。海水中镁的含量很大，世界上生产的镁60%来自海水，海水提镁，需要在海水中加碱Mg 2+2OH -=Mg(OH) 2，经沉淀分离后转化为氯化镁 Mg(OH)+2+MgCl 2 (熔融 )Mg+Cl 2，根据海水提镁过2+2H =Mg +2H 2O ，最终电解得到镁单质程中所涉及的反应，以下说法正确的

18、是（）。A Mg 在 CO2 中的燃烧是置换反应Mg 2+B 将沉淀转化为MgCl 2 的过程，是镁原子失电子转化为C电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应D Mg 在 CO2 中燃烧的反应中，CO2 既是氧化剂又是还原剂10鉴别 Cl -、 Br-、 I-可以选用的试剂是（）。双选A 碘水、淀粉溶液B氯水、四氯化碳C溴水、汽油D硝酸银溶液、稀硝酸11将 13.4gKCl 、 KBr 的混合物溶于水配成500mL 溶液，通入过量的Cl 2。反应后将溶液蒸干，得固体11.175g，则所配制溶液中K +、 Cl-、 Br -的物质的量溶度之比为（）。A 3 21B123C 1

19、32D 3 1 112某溶液中含有大量 Fe2+、 Fe3+、 Mg 2+和 NH 4+，且 c(H + )=10-2 mol ·L-1 ，则在该溶液中可以大量存在的阴离子是（）。A SO42-B NO 3-CSCN-D CO32-13某溶液中 Cl -、Br -、I-的物质的量之比为2 3 4，若要使溶液中Cl -、Br -、I- 的物质的量之比是 43 2，则原溶液中 I-的物质的量是通入氯气物质的量的（）倍。A 2B 3C 4D 514下列方案符合 “绿色化学 ”要求的是（）。A MgMg(NO3)2B MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2CMgMgOMg(NO3)2D

20、 MgMgSO4Mg(NO3)215 下列反应 是自海藻灰中提取碘的主要反应，反应 是 自智利硝石中提取碘的主要反应：2NaI+MnO 2+3H 2SO4=2NaHSO 4 +MnSO 4+2H 2O+I 2 2NaIO 3+5NaHSO 3=2Na 2SO4+3NaHSO 4+H 2O+I 2 则下列有关说法正确的是（）。A NaI和 NaIO 3 在一定条件下能反应生成I 2B I2 在反应中是还原产物，在反应中是氧化产物C两个反应生成等量的I 2 时转移的电子数相等D 氧化性： MnO 2 IO3- I 2 SO42- Mn 2学习必备欢迎下载16碘与氧可以形成多种化合物，其中一种称为碘

21、酸碘，在该化合物中，碘元素呈这种化合物的化学式是（）。A I2 O3B I2O4CI4O7D I4O9+3和+5两种价态，则17痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法，硝酸银显现法就是其中的一种：人的手上有汗渍，手接触过白纸后，指纹将留在纸上。将显现试液小心地涂到纸上，试液中的溶质会与汗渍中的物质反应，生成物在光照下分解出灰褐色的银粒，随着反应的进行，银粒逐渐增多，会看到黑色的指纹线。则三种物质分别是（）。A 硝酸银溴化钠溴化银B硝酸银氯化钠氯化银C硝酸银硝酸银氯化钠D硝酸银碘化钠碘化银18实验室配制碘水时，往往把碘溶解在KI 溶液中，以增大碘在水中的溶解度，使溶液呈深褐色，其主要原因

22、是发生了如下反应： I2+I -I3-，则关于碘的碘化钾溶液，下列说法正确的是（）。A 该溶液不能使淀粉变蓝B 该溶液能与 AgNO 3 溶液反应产生 AgI 沉淀C I3-是一种单质D 向该溶液中通入Cl 2， I2 的浓度不变二、填空题（本题包括4 小题，共41 分）19（ 9 分）镁是一种活泼性较强的金属，它不仅能在氧气、氮气中燃烧，还可以在二氧化碳中燃烧。请你指出在这三个燃烧反应中的氧化剂分别是、；与二氧化碳的反应类似，镁也能在二氧化硫中燃烧，请预测其反应现象（假设反应在集气瓶中进行），并试写出该反应的化学方程式：。20（ 10 分）如图所示，已知：甲、乙、丙、丁四种元素均是前18 号

23、元素的单质；在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1： 3 反应，分别生成 X 和 Y ，在产物中元素甲显负价；在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1： 2 反应，分别生成 Z 和 W ，在产物中乙显负价。请填空：（1）甲是 _，乙是 _。（ 2）甲与丙反应生成X 的化学方程式是_。（ 3）乙与丁反应生成W 的化学方程式是_。21（ 12 分）现代生活中， 人们越来越注意微量元素的摄入，碘元素对人体健康与发育有至关重要的作用，若缺少碘元素，则会造成幼儿痴呆、发育不良、大脖子病等。因此人们现在非常注意碘元素的摄取，如食用加碘盐、碘化钾、含碘量高的奶粉等。（ 1）现代健康中掀起一股“绿色

24、食品 ”热风，海草、海藻越来越受到大家的青睐，是因为它含有丰富的_ ；（ 2）碘属于卤族元素，当把KI 溶液加入酸性KMnO 4 溶液时，现象是 _ ，化学方程式为：_ ；（ 3）现使用实验室制Cl 2 的装置，用浓硫酸和KI 反应制取 I 2，方程式为： _ ，若生成0.2mol I2 ，则参加反应但未发生还原反应的浓硫酸与发生还原反应的浓硫酸的物质的量之比为_ 。22（ 10 分）我们知道，条件不同，则发生的反应可能不同，例如：（ 1）实验室可以用下列两种方法制取氯气：用含HCl 146g 的浓盐酸与足量的 MnO 2 反应；用 87gMnO2 与足量浓盐酸反应，则所得的氯气的量的关系为_

25、 （填 “ >、” “ <或” “ =”，原因是）_ ；（ 2 ） 将 Cl 2 通 入 冷 的 KOH 溶 液 中 ， 生 成 等 物 质 的 量 的 两 种 盐 ， 该反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：_，将 Cl 2 通入热的 KOH 溶液中， 生成的两种盐中有一种为KClO 3，则该反应的化学方程式为：_。学习必备欢迎下载23（ 11 分）变色眼镜的玻璃片内含有少量溴化银和微量氧化铜。当玻璃受到阳光照射时会由无色变为灰黑色，该反应的化学方程式为： ；把玻璃放到暗处又会恢复到无色透明，该反应的化学方程式为： ；如果没有微量氧化铜，上述变化则没有如此明显，则氧化铜的作用是

26、。24（ 10 分）（1）在淀粉碘化钾溶液中滴加少量次氯酸钠溶液，可立即看到溶液变为蓝色，该反应的离子方程式为：；（ 2）在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠溶液，发现蓝色逐渐消失，该反应的离子方程式是：；（ 3 ） 对比 （ 1 ）和 （ 2 ） 实 验 所 得 的 结 果 ， 将 I2 、 ClO - 、 SO42-按氧化性由强到弱的顺序排列为。25（ 14 分）溴是海水中的重要元素，海水中溴元素的含量一般为0.067g-1L· ，晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子，所以可以利用苦卤提取溴，方法如下：（ 1）向苦卤中通入氯气，将卤水中的溴离子氧化。该反应的离子方程式为：。

27、（ 2）在上述混合液中鼓入热的空气，将其中生成的溴被吹出来，然后用纯碱吸收，写出该步反应的化学方程式：。（ 3）将（ 2）所得溶液用稀硫酸酸化，使NaBr 、 NaBrO 3 转化为单质溴，用有机溶剂提取溴后可以得到副产物 Na2SO4，写出该过程的化学方程式：。（ 4）氯气的氧化性很强，可将铁单质直接氧化为Fe3+。通过上述方法制得的溴中含有一定量的氯，要除去这些氯气最好选用的试剂是。铁粉溴化亚铁氯化亚铁溴化铁三、计算题26（ 8 分）将过量 Cl 2 通入 500 mL KI 溶液中充分反应后， 用小火将溶液蒸干， 冷却后称得固体质量为12g，经分析该固体中碘的质量分数为25，试求：（ 1）原溶液的物质的量浓度。（ 2）在标准状况下参加反应的Cl 2 的体积。27（ 6 分）在室温为 30的情况下，向碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液，直至恰好反应完成。测得反应后溶液的质量恰好等于原来碘化钾溶液的质量，请计算原硝酸银溶液的质量分数。参考答案A 卷一、选择题1-5 BDCAC6-10 BBAABD11-18 AACCADBB二、填空题19氧气氮气二氧化碳镁在二氧化硫中燃烧，集气瓶内产生淡黄色的烟，实验后集气瓶内壁附着非常浅的淡黄色粉末物质2Mg+SO 22MgO+S 。20 （1）N2O2（ 2 ） N2+3MgMg 3N 2(N 2+3H 22NH 3)（ 3