章末核心素养整合

1、化 学章末核心素养整合专题一 海水资源的开发利用1.海水淡化。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久,技术和工艺也比较完善,是目前海水淡化的主要方法。海水蒸馏原理示意图 2.海水中镁、钾、溴、碘等化工产品的提取。海水中含有的各种元素的特点:种类多,总储量大,富集程度低。因此,从海水中提取物质需要解决物质的富集问题。例如:(1)海水中溴的提取流程。用蒸馏法将海水浓缩,用硫酸将浓缩的海水酸化。向酸化的海水中通入适量的氯气,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入空气或水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到

2、富集的目的, Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。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)萃取吸收塔内溶液中的溴单质。(2)海带中碘的提取原理:海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。如用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。实验时先将干海带灼烧去除有机物,剩余物用H2O2、H2SO4处理,使得I-被氧化成I2。3.海水资源的综合利用。(1)从海水中提取淡水海水淡化。(2)直接利用海水进行循环冷却。(3)海水制盐。(4)从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工

3、产品。(5)从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料。(6)从海水中获取其他物质和能量。【典型例题1】(双选)利用海洋资源获得的部分物质如图所示,有关说法正确的是()。A.在化学反应中, 可转变为D2OB.“加碘食盐”生产中碘添加剂为碘酸钾C.实验室用带橡胶塞的棕色瓶贮存液溴D.电解熔融的MgCl2可得到Mg和Cl2答案:BD 解析:A项,海水中存在重水,海水蒸馏是物理变化不能实现水转化为重水的分子变化,故A错误;B项,加碘食盐是添加了碘酸钾,故B正确;C项,溴单质具有强氧化性和腐蚀性,不能用橡胶塞而应该用玻璃塞,Br2易挥发,密度比水的大,所以应保存在棕色瓶中,避免光照,并放在阴凉处,同时

4、在液溴表层加水,就是所谓的液封,防止其挥发,故C错误;D项,MgCl2(熔融) Mg+Cl2,因此电解熔融MgCl2可得到Mg和Cl2,故D正确。【典型例题2】如图为从海带中提取碘的工业生产流程,下列有关说法错误的是()。A.因海水中蕴藏着极其丰富的碘元素,所以工业上也可以直接用海水来提取碘元素B.碱化操作时,加入NaOH溶液的目的是在碱性溶液中,可溶性有机物质可形成沉淀C.在实验室进行氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、过氧化氢溶液等D.在实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗答案:A解析:A项,海水中的碘浓度很小,不可以直接用海水来提取碘元素,错误;B项,由从海带

5、中提取碘元素的工业流程可知,海带浸泡后加碱进行碱化,过滤得到有机物沉淀,正确;C项,提取海带中碘元素时,为保证I-完全氧化为I2,当加入的氧化剂为H2O2时,被还原后的产物为水,不引入杂质,当加入的氧化剂为新制氯水时,氯气可将碘离子氧化为碘单质,正确;D项,过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,正确。专题二 金属的冶炼方法1.热分解法。一般适用于金属活动性顺序中位于汞及以后的金属。2.热还原法。一般适用于金属活动性顺序中铝以后汞以前的大多数金属,常用的还原剂有C、CO、H2、Al等。特别提醒(1)可用热还原法冶炼的金属,其金属性比较强,在金属活动性顺序中居于中间区域。(2)由于金属矿石中一

6、般混有多种杂质及在高温下少量还原剂与炼出的金属熔合等问题,用热还原法炼得的金属往往不纯。用焦炭还原法冶炼金属,炼得的金属中往往含有少量的碳。又由于用一氧化碳还原法冶炼金属时,一氧化碳一般是在金属冶炼炉中通过下列反应生成的:所以,用一氧化碳还原法炼得的金属中也会含有少量的碳。用氢气还原法冶炼金属,炼得的金属的纯度相对较高,但成本也较高。用活泼金属还原法冶炼金属,克服了被炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼的问题,但成本也较高。3.电解法。一般适用于金属活动性顺序中铝及铝以前的活动性较强的金属。(1)电解法冶炼金属,解决了很活泼的金属(K、Ca、Na、Mg、Al等)阳离子难以被还原的问题,或者说电解法

7、一般用于很活泼的金属的冶炼。电解法冶炼金属要消耗大量的电能,成本较高。在工业生产中要注意节能增效。(2)离子化合物在熔融状态下电离,可电解;共价化合物即使熔融也不电离,不能电解。Al2O3、MgCl2、NaCl都是离子化合物,在熔融状态下电离的离子方程式为:(3)有的金属冶炼既可以用热还原法又可以用电解法,在热还原法中,也可以采用不同的还原剂,对于一种金属的冶炼,至于采用什么样的冶炼方法,选用什么样的还原剂,要根据生产原料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。【典型例题3】某工厂从含硫酸钡、氧化铜、氧化亚铁、氧化铝和少量氧化银的废渣中回收金属的工艺流程如图所示:(1)滤渣的化学式为,是(填“强”“弱”或“非”)电解质。(2)加入过量铁粉,被还原的金属阳离子有。过氧化钠的电子式为。(3)滤液的溶质是。B电解方程式为。(4)写出滤渣生成A的化学方程式:。解析:(1)BaSO4不溶于稀硝酸,是离子化合物,溶解的部分完全电离,属于强电解质。(2)加入过量铁粉,被还原的金属阳离子有Fe3+、Cu2+、Ag+。过氧化钠是离子化合物,既有离子键,又有共价键。(3)通入过量的二氧化