高考化学专题九海水中的化学

1、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、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。（2）原料：饱和食盐水（3

2、）原理：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2+ H2 (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。Mg2+的浓缩海水加碱，得氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来，再加盐酸，得到浓的MgCl2溶液。Mg

3、的制取MgCl2溶液经过蒸发、浓缩、干燥，得到MgCl2固体，电解熔融的MgCl2得到Mg。（2）相关化学（或离子）方程式：CaCO3CaOCO2；CaOH2OCa(OH)2 Mg2+2OHMg(OH)2； Mg(OH)22H+ Mg2+2H2OMgCl2Mg+Cl22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 + O2 2MgO 3Mg + N2 Mg3N2 Mg + Cl2 MgCl2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+ M

4、g2+ + H2 与镁与氧化性酸，如浓硫酸、硝酸等反应，但不生成氢气：Mg + 2 H2SO4(浓) MgSO4 + SO2+ 2H2O 与某些氧化物反应2Mg + CO2 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溶解性和溶液颜色水中可溶；橙黄色难溶；黄褐色酒精中易溶；橙

5、红色易溶；褐色四氯化碳中易溶；橙红色易溶；紫红色（2）萃取实验探究溴水和碘水中加入CCl4的现象实验表明，用CCl4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结论氯置换溴将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中溶液由无色变为橙黄色氯可以置换出溴Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2氯置换碘将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色氯可以置换

6、碘Cl2+2KI=2NaCl+I2溴置换碘将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色溴可以置换碘Br2+2KI=2NaBr+I2结论氯、溴、碘的氧化性：Cl2Br2I2;还原性：Cl-Br-”、“”或“=”），原因是_；（2）将Cl2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Cl2通入热的KOH溶液中，生成的两种盐中有一种为KClO3，则该反应的化学方程式为：_ _。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：

7、；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 。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0.067gL-1，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：

8、 。 （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、NaBrO3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Cl2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

9、量浓度。（2）在标准状况下参加反应的Cl2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1-5B D C A C 6-10B B A A BD 11-18A A C C A D B B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+SO22MgO+S。20（1）N2 O2 （2）N2+3MgMg3N2 (N2+3H2 2NH3) （3）2H2+O22H2O(2Mg+O

10、22MgO) 21（1）碘 （2）紫红色退去 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、计算题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分析题目信息可以得知：反应恰好完成时，硝酸根与