从海水中获得化学物质

从海水中获得化学物质第一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五●考纲研读1．了解氯、溴、碘及其化合物的主要性质和重要应用。认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。2．认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。了解Cl－的检验方法，能对常见的物质组成进行检验和分析。3．了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。4．了解钠、镁及其重要化合物的主要性质和重要应用。第三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五5．认识氧化还原反应的本质。了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。6．了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。7．了解离子反应的概念，了解离子反应发生的条件，能正确书写简单的离子方程式。第四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五●考情透析氯、溴、碘及其化合物，高考命题常以氯为核心，结合原子的核外电子排布，与其他非金属元素、金属元素结合在一起考查。考查内容有：①Cl2的性质及制法；②含氯化合物的性质及应用；③其他卤族元素单质及其化合物的性质及应用；④卤素知识与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面的联系，如海洋资源的开发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、氟与人体健康、碘与甲状腺肿大、碘化银与人工降雨等。第五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五氧化还原反应考点主要集中在：①氧化还原反应的基本概念；②氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的判断；③氧化还原反应中电子得失情况的表示方法；④氧化性、还原性强弱的比较；⑤氧化还原反应方程式的配平；⑥能根据质量守恒定律正确书写化学方程式，并能进行有关计算。 从考查方式上看：本考点主要渗透在物质转化的计算题中，有时也出现选择题，但单独命题的可能性不大。第六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五离子反应考点主要集中在：离子方程式的书写、离子方程式正误判断、离子共存、通过离子共存来确定溶液中所含的离子等内容。命题的内容存在着三种特点：(1)所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应，错因大都属于化学式能否拆分、电荷未配平、产物不合理和漏掉部分反应物等。(2)所涉及的化学反应类型以复分解反应、溶液中的氧化还原反应为主。(3)一些重要的离子反应方程式，在历年考卷中多次重复。第七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五从考查方式上看，通常以选择题和填空题形式出现。在近几年高考中钠及其化合物考查内容主要集中在：钠以及某些化合物(如NaH)的强还原性；Na2O2与H2O、CO2反应，反应过程中电子转移数目以及气体体积的变化；NaOH作为一种强碱，能与许多物质发生反应，这些内容在离子方程式、物质的鉴别、提纯、离子共存等知识中经常出现；Na2CO3、NaHCO3性质的异同、相互转化、以及它们组成混合物的有关计算；钠、钾元素的焰色反应常作为考查点出现在无机推断题中；另外，侯氏制碱法也是近三年高考热点之一，需要注意。第八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五从考查方式上看：除在选择题中对这些知识直接考查外，还利用这些知识结合其他元素及化合物知识为载体，编制推断题、简答题和计算题。第九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五课时1氯气的性质、溴和碘的提取第十一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第十二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五1.氯气的生产原理：(1)工业制法工业上制Cl2通常是用电解饱和食盐水的方法，方程式是

。(2)实验室制法①原理：实验室制Cl2通常用浓盐酸和MnO2加热的方法，反应的化学方程式是。在反应中

作氧化剂，HCl表现的性质是

和酸性。2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑MnO2还原性第十三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五②装置类型：属于固＋液 气体。③收集方法：向

排空气法或排

法。④除杂：实验室制得的Cl2常含有HCl、H2O等杂质，通常使混合气体通过饱和食盐水，以除去

，再通过浓硫酸以除去

。⑤尾气处理：实验室制取Cl2时应防止尾气对空气的污染，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是

。上饱和食盐水HClH2OCl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O第十四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五⑥装置展示：实验室制氯气装置如下：第十五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五2．氯气的性质(1)氯气的主要物理性质氯气呈

色，有

气味，有毒，通常情况下1体积水能溶解2体积Cl2，氯气易液化。(2)氯气的重要化学性质①与金属反应填写下列金属与Cl2反应的现象和化学方程式：黄绿刺激性第十六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五

白烟

红棕棕

蓝

第十七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五②Cl2与H2的反应在空气中点燃H2，火焰呈淡蓝色。将点燃H2的导管伸进充满Cl2的集气瓶中，H2在Cl2中安静地燃烧，火焰呈

色，同时集气瓶口有

，反应的化学方程式是

。苍白白雾H2＋Cl22HCl第十八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五③Cl2与H2O的反应将Cl2通入水中时，发生的化学反应为：

。氯水呈

色，说明氯水中存在

。从而说明Cl2与H2O的反应属于

反应，存在

平衡。氯水中有三种分子，它们是

；氯水中有4种离子，它们是

。Cl2＋H2OHCl＋HClO黄绿Cl2分子可逆化学Cl2、HClO、H2OH＋、Cl－、ClO－、OH－第十九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五④Cl2与碱的反应完成方程式：Cl2＋

NaOH===

，

Cl2＋

Ca(OH)2===

。漂白粉的主要成分是

，有效成分是

，漂白粉如保存不当会发生变质，变质的化学方程式是

。NaCl＋NaClO＋H2OCaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O22CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑2第二十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五地球上

%的溴元素以

的形式存在于海水中，所以人们把溴称为“海洋元素”。从海水中提取溴一般要经历

、

和

三个步骤，发生的主要反应是

。生成的单质溴溶解在苦卤中，利用溴的挥发性，鼓入

或

就可将溴分离出来。99Br－浓缩氧化提取2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－热空气水蒸气第二十一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第二十二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五1．氯水的性质氯水的成分较复杂。氯水成分的多样性决定了它的性质的多重性，氯水的主要性质表现如下：粒子性质举例H＋酸性Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O(HClO酸性比H2CO3弱，不能反应)HClO、Cl2强氧化性HClO：遇紫色石蕊试液先变红后褪色(HClO使有机色素褪色)，因此HClO具有漂白、杀菌作用Cl2：Cl2＋2KI===2KCl＋I2HClO不稳定性2HClO2HCl＋O2↑氯水久置成稀盐酸，因此氯水要在棕色瓶中保存Cl－Cl－沉淀反应Cl－＋Ag＋===AgCl↓第二十三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五2.卤素单质及其在不同溶剂中的颜色常温下水中C6H6CCl4汽油F2浅黄绿色气体强烈反应\\\Cl2黄绿色气体浅黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色Br2深红棕色液体黄→橙橙→橙红橙→橙红橙→橙红I2紫黑色固体深黄→褐浅紫→紫色紫→深紫浅紫红→紫红第二十四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五说明：(1)C6H6、汽油的密度比水小，CCl4的密度比水大。(2)溶液的颜色受浓度影响，一般情况下浓度越大颜色越深。第二十五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第二十六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五说明：①从F2到I2与H2化合的剧烈程度逐渐减弱；②从F→I，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强；氢化物水溶液的酸性逐渐增强。(3)与H2O反应2F2＋2H2O===4HF＋O2X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)(4)与碱反应X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O(X＝Cl、Br、I)(5)与还原性物质反应X2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X＝Cl、Br、I)第二十七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五4．溴单质和碘单质的提纯——萃取(1)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种溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫做萃取。(2)萃取剂的选择要求①与原溶剂互不相溶；②溶质在萃取剂中的溶解性远大于在原溶剂中的溶解性；③萃取剂与溶质不反应。(3)可以用四氯化碳或苯作萃取剂将溴或碘单质从它们的水溶液中提取出来。第二十八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第二十九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[例1](2010·河南高三调研，28)某研究性学习小组的同学用以下仪器组合的装置制取氯气，并探究其性质。请回答下列问题：(1)实验室制取氯气的化学方程式为__________；检查上图中反应器A的气密性的方法是________________。第三十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(2)现要求从上图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套制取纯净、干燥氯气的装置，实验时要防止污染。下表是按仪器的连接顺序由上至下依次填写的，请将该表填写完整。(加入的试剂自选)选用的仪器(填字母)加入的试剂作用A浓盐酸、二氧化锰反应器(或产生气体)C收集Cl2第三十一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(3)该实验中用仪器C收集Cl2时，进气口应为________(填字母)。(4)将氯气通入到紫色石蕊溶液中，可观察到溶液先变红后褪色的现象，出现这种现象的原因是______________________________________。(5)有资料记载，高锰酸钾和浓盐酸混合后，在室温下很快就能放出氯气，由此可说明二氧化锰比高锰酸钾的氧化性______________________。第三十二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(6)人若吸入大量氯气会中毒死亡。某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，周围被疏散的群众应采取的防御自救措施是_________________________。[解析](1)实验室制备Cl2是用MnO2氧化浓盐酸，该装置的气密性检查应用加热法；(2)由于MnO2与浓盐酸制得的Cl2中含有盐酸、H2O，需除去，所以连接顺序为制气→除HCl→干燥→收集→尾气吸收，仪器组合为：A→C→C→C→B；(3)由于Cl2密度大于空气，应用向上排空气法收集，则b管进气，a管出气；(4)Cl2＋H2OHCl＋HClO，溶液呈酸性，但是HClO具有强氧化性，能漂白指示剂；(6)由于Cl2密度大于空气，所以应去地势高的地方，还可以利用Cl2与碱液反应的性质来吸收Cl2。第三十三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(2)选用的仪器(填字母)加入的试剂作用C饱和氯化钠溶液除去HClC浓硫酸除去H2OBNaOH溶液吸收多余的Cl2第三十四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(3)b(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，酸能使溶液变红，次氯酸又能使溶液褪色(5)弱(6)先用水或弱碱性溶液将毛巾润湿后捂住口鼻，然后尽量沿逆风方向向地势较高处跑第三十五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[方法点拨]1.Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡移动及应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl－)增大左移a.用饱和食盐水除Cl2中的HClb.用排饱和食盐水法收集Cl2稀酸c(H＋)增大左移次氯酸与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H＋)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2c(H＋)减小右移制漂白粉CaCO3c(H＋)减小右移制高浓度HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配第三十六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五2.氯气的制取中应注意：①添加浓盐酸用分液漏斗，既可防止氯气或氯化氢气体散逸到空气中，又可控制反应的速率；②加热要缓慢进行，以减少氯化氢的挥发，提高氯气纯度，节约盐酸。③随着反应的进行，浓盐酸的浓度降低，反应速率越来越慢，最终停止，剩余盐碳。第三十七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五近两年，全国发生了多起氯气泄漏及爆炸事故，喷出的氯气造成多人伤亡。作为消防干警在现场的下列处理方法和过程较合理的是 (

)①及时转移疏散人群，向有关部门如实报告事故有关情况②被转移人群应戴上用浓NaOH溶液处理过的口罩③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液④被转移人群可戴上用肥皂水打湿的口罩第三十八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必走太远⑥及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空气中喷洒水就可以解毒A．②③④⑤B．①③④⑥C．①②⑤⑥ D．①③⑤⑦[解析]浓NaOH溶液具有强腐蚀性，因此被转移人群可戴上用肥皂水打湿的口罩，并转移到远离事故点且地势较高的地方；氯气虽能溶于水，但溶解度不大，因此，需要用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液来解毒。[答案]B第三十九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五下列关于氯水的叙述正确的是(

)A．新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子B．新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后变白C．光照氯水有气体逸出，该气体是Cl2D．氯水放置数天后，pH会变小第四十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[答案]BD第四十一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[例2](2009·天津理综，9)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：________、________。第四十二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为______________。(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为__________。由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________。第四十三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料；Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：第四十四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称：_______。②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为____________________________________。③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________________________。④C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是__________________。第四十五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[解析](2)电解NaCl溶液的产物有H2、Cl2、NaOH，若发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，则产物为H2和NaClO。(5)提纯溴的实验中，要注意Br2的沸点高低，溴的沸点低于100℃，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度。除去Br2(液)中少量Cl2，加NaBr溶液后，Br2在水中溶解度不大，出现分层现象，可分液得到纯溴，亦可采用再次蒸馏的方法。第四十六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[答案](1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种。(2)Cl2

NaOH

NaClO

(3)富集溴元素(4)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO42－＋2Br－强酸对设备的严重腐蚀(5)①冷凝管②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分④深红棕色分液(或蒸馏)第四十七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[方法点拨]溴的制取(1)海水制溴原理海水―→浓缩―→氧化―→提取(2)工业上以海水为原料制溴的方法①将氯气通入提取食盐后的苦卤中，使化合态的溴氧化成单质溴：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2②用热空气将溴吹出，再用纯碱溶液吸收单质溴，生成NaBr、NaBrO3和CO2：3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑第四十八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第四十九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：第五十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五请填写下列空白：(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。A．烧杯B．坩埚C．表面皿D．泥三角E．酒精灯F．干燥器第五十一页，共六十五页，编辑于2023年，星期五(2)步骤③的实验操作名称是____________；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是____________。(3)步骤④反应的离子方程式是______________。(4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是____________________________________________。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法___________________。第五十二页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[解析]本实验的基本思路是：从海水提取含I－的碘化物(通过灼烧、浸泡等方法)，再用氧化剂(MnO2)氧化I－得到I2，最后用萃取剂(苯)从水溶液中萃取I2。萃取剂选择有两个条件：①与原来的溶剂(水)互不相溶；②被萃取物质在萃取剂中溶解度较大。[答案](1)BDE

(2)过滤蒸馏(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O(4)苯与水互不相溶，I2在苯中的溶解度比在水中大(5)取少量提取I2后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，观察是否出现蓝色，如果变蓝，说明还有单质I2第五十三页，共六十五页，编辑于2023年，星期五第五十四页，共六十五页，编辑于2023年，星期五1．有关液氯和新制氯水的叙述中正确的是(

)A．液氯是纯净物，而氯水是混合物B．液氯无酸性，氯水有酸性C．液氯较氯水有更强的漂白性D．氯水久置后漂白性增强第五十五页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[解析]本题考查液氯和氯水性质的异同。液氯是由氯气经过加压降温使Cl2分子间距离减小而液化得到的，除Cl2外无其他物质，具有Cl2的性质，无酸性，无漂白性，是纯净物；Cl2溶于水得氯水，溶解的部分Cl2与H2O反应生成HCl、HClO，故氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性质，是混合物；氯水久置后发生反应：2HClO===2HCl＋O2↑，失去漂白作用。[答案]AB第五十六页，共六十五页，编辑于2023年，星期五2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(

)A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水[解析]本题考查海水资源的综合利用，不发生化学变化的只有D项。食盐提取利用蒸发、淡水获得利用蒸馏，两者均为物理变化。Na、Mg、Al、Cl2、Br2、I2、烧碱、H2获取，用到置换或电解等化学方法。[答案]D第五十七页，共六十五页，编辑于2023年，星期五3．下列关于氯的说法正确的是(

)A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B．1735Cl、1737Cl为不同的核素，有不同的化学性质C．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D．1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)第五十八页，共六十五页，编辑于2023年，星期五[解析]本题主要考查基本概念、基本理论、实验室制法等。Cl2中的氯元素化合价为0处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A错误；同位素原子的质子数和电子数分别相等，所以化学性质几乎完全相同，B错误；通过实验室制得的Cl2中含有少量HCl，Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，而HCl易溶，C正确；没有指明气体所处状态，D错误。[答案]C第五十九页，共六十五页，编辑于2023年，星期五4．(2010·湖北省襄樊市高三调研)海带中含碘元素，从海带中提取碘有如下步骤：①通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。则合理的操作顺序是 (

)A．①②③④⑤ B．②⑤①③④C．①③⑤②④ D．②①③⑤④[解析]从海带中提取碘经历以下步骤：海带的灼烧，海带灰的溶解、过滤，海带中I－的氧化，I2的萃取分液。[答案]B第六十页，共六十五页，编辑于2023年，星期五5．(2010·全国Ⅰ，12,6分)一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气(标准状况)，则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于(

)A．3∶1

B．5∶3

C．2∶3

D．1∶2[解析]该题考查物质反应和化学计算，尤其是原子守恒法在该题中的应用。若生成的PCl3的物质的量为n1mol，PCl5的物质的量为n