苏教版化学课件专题3第三单元第2课时从海水中提取镁从海带中提取碘

第2课时从海水中提取镁从海带中提取碘专题32021内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升素养目标1.了解海水提镁的化学原理与过程。2.了解镁的性质和用途。3.了解海带提碘的原理与过程。课前篇素养初探【知识铺垫】1.煅烧海边的贝壳可生成生石灰,生石灰与水反应生成熟石灰,主要发生反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2。2.Mg是较活泼的金属,与盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl

===MgCl2+H2↑。【必备知识】1.镁的性质(1)物理性质

颜色密度硬度熔点银白色较小较小较低(2)化学性质2.海水提镁(1)工艺流程图(2)主要反应沉淀Mg2+→Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓

↓制MgCl2→Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O

↓制取Mg→MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑3.海带提碘海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子的形式进入水中,再用氧化还原反应把碘离子氧化为碘单质。【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)镁在自然界中主要以游离态存在于地壳中,以化合态存在于海水中。(

)(2)石灰乳可由海边的贝壳煅烧得到。(

)(3)六水合氯化镁晶体在空气中加热可生成无水氯化镁。(

)(4)电解氯化镁溶液可生成金属镁。(

)(5)Mg是较活泼金属,一定条件下易燃,一旦着火,可以用CO2灭火。(

)(6)海水中含有大量的碘离子,向海水中通入双氧水即可生成碘单质,然后加入有机溶剂萃取可得碘单质。(

)(7)碘是人体必需的微量元素,人体缺碘会患甲状腺肿大。(

)××××××√课堂篇素养提升探究一海水提镁及镁的性质【问题探究】1.参考教材80页从海水中提取镁的工业生产流程图,回答以下问题:(1)向海水沉淀池中加入的物质是石灰乳,为什么不加石灰水?石灰乳怎样得到?提示

海水中镁离子浓度小,由于Ca(OH)2微溶于水,故石灰水浓度也较小,用澄清石灰水会降低生产效率;用石灰乳可以得到较多的氢氧化镁沉淀。煅烧海边的贝壳生成生石灰,生石灰与水作用可生成石灰乳。(2)流程图中被电解的物质是什么?写出电解反应的化学方程式。提示

被电解的物质是熔融氯化镁,电解反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。2.工业电解熔融MgCl2得到的镁,一般在H2氛围中冷却,不能在空气中冷却,为什么?【深化拓展】从海水中提取镁的工艺流程由MgCl2·6H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行;工业上通过电解熔融的氯化镁制取镁,而不是电解熔融的氧化镁制取镁,因为氧化镁熔点比氯化镁高得多,使氧化镁熔融需要消耗更多的能量。【素能应用】典例1从海水中可以提取多种化工原料。试根据工业对海水资源综合利用的示意图回答下列问题:(1)粗盐溶液中含有Ca2+、Mg2+、

等杂质离子,精制所用试剂为①盐酸②BaCl2溶液③NaOH溶液④Na2CO3溶液精制过程中加入试剂的顺序是

(填序号)。

(2)写出用贝壳制Ca(OH)2的化学方程式:

。

(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2,其中副产品Cl2和Ca(OH)2反应可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为

。

(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2,而不用异地开凿的石灰石制取,主要考虑什么问题?

。

(5)从提高经济效益角度看,该化工厂厂址应选在

。

解析

(1)除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、

时,不能带入新的杂质离子。所以加入试剂的顺序是:①BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加入;②Na2CO3、NaOH必须在HCl之前加入,②、③不分先后。(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应顺序为CaCO3→CaO→Ca(OH)2。(3)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,可将Cl2通入石灰乳中制得。(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件,就地取材,减少运输,可以提高经济效益。(5)在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂有利于提高经济效益。变式训练

1海水开发利用的部分过程如下图所示。

(1)富集溴一般先用热空气或水蒸气吹出单质溴,再用SO2的水溶液将其还原吸收,发生反应的化学方程式为

。

(2)为了使Mg2+转化为Mg(OH)2,试剂①可以用

(填化学式)。

(3)无水MgCl2在熔融状态下通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为

。

(4)下列有关海水综合利用的说法错误的是

(填字母代号)。

A.粗盐可采用除杂后蒸发结晶进行提纯B.电解MgCl2溶液可制得金属镁C.向滤液中通入Cl2是为了氧化Br-D.海水提镁过程中涉及复分解反应探究二从海带中提取碘【问题探究】下图是实验室从海带中提取碘的流程:1.海带灰用水浸泡、过滤目的是什么?提示

使海带灰中的可溶性物质溶于水,过滤除去滤渣,得到的滤液中含有碘离子。2.酸化、氧化一般可加入稀硫酸、双氧水,加双氧水的目的是什么?提示

向滤液中加入稀硫酸酸化,滴入双氧水可将滤液中的碘离子(I-)氧化为碘单质(I2)。3.向含碘单质的水溶液中加入CCl4进行萃取、分液后怎样分离出碘单质?提示

从分液漏斗的下口分离出碘的四氯化碳溶液,然后将碘的四氯化碳溶液进行蒸馏可得固体碘单质。【深化拓展】海带提碘工艺流程与原理加入氢氧化钠溶液碱化的目的是使溶液中某些离子形成沉淀除去;氧化常用双氧水或氯气作氧化剂,发生反应的化学方程式分别为H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O,2KI+Cl2===I2+2KCl;粗碘提纯可以用升华法。【素能应用】典例2某同学取海带灰加蒸馏水煮沸2~3min,冷却,过滤,获得含I-的溶液,并设计以下实验从中提取I2。(1)反应1中硫酸的作用是提供酸性环境,则试剂a的作用是

。

(2)试剂b应选择

(填序号)。

4 B.苯(一种有机溶剂,与水互不相溶,密度比水的小)C.酒精 D.醋酸(3)操作1的名称是

。实验室里进行操作1需要的玻璃仪器除烧杯外,还需要

。

(4)反应2为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O,用双线桥标出此反应中电子转移的方向和数目:

。此反应中的氧化剂是

,氧化产物是

。

(5)反应3的离子方程式是

。

答案

(1)将I-氧化成I2(或作氧化剂)

(2)A(3)萃取、分液分液漏斗解析

(1)反应1中硫酸的作用是提供酸性环境,试剂a用来氧化碘离子,则其作用是将I-氧化成I2,即氧化剂。(2)结合后续实验操作可知,碘的有机溶液中加入氢氧化钠溶液发生反应生成碘化钠、碘酸钠,分液后碘单质在上层溶液中,则b为萃取剂且密度大于水,试剂b应选择四氯化碳。(3)操作1是萃取、分液得到含碘单质的有机溶液,实验室里进行操作1需要的玻璃仪器除烧杯外,还需要分液漏斗。(4)反应2为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O,反应中碘元素化合价部分从0价升高到+5价,部分降低到-1价,根据电子得失守恒可知转移电子数是5,用双线桥表示此反应电子转移为

。反应中的氧化剂是I2,氧化产物是NaIO3。(5)反应3是碘离子与碘酸根离子在酸性溶液中发生归中反应生成碘单质,反应的离子方程式为5I-++6H+===3I2+3H2O。变式训练

2从海带灰中提取单质碘的实验中,设计的操作正确且能达到实验目的的是(

)A.用图1装置过滤海带灰浸取液B.用图2装置在滤液中通入Cl2C.用图3装置先放出下层液体,再从下口放出有机层D.用图4装置回收萃取剂苯并获得单质碘答案

A

素养脉络

随堂检测1.海水是镁的重要来源,从海水中提取镁的步骤是MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2·6H2O→MgCl2→Mg。其中没有发生的反应类型是(

)A.氧化还原反应 B.化合反应C.中和反应

D.分解反应答案

B2.下列有关海水综合利用的说法正确的是(

)A.电解饱和食盐水可制得金属钠B.海带提碘属于物理变化C.海水提溴涉及氧化还原反应D.海水提镁不涉及复分解反应答案

C3.下列说法不正确的是(

)A.通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁B.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物C.氧化镁是优质的耐火材料D.金属镁质地柔软,不适宜制作高强度的合金材料答案

D解析

Mg是活泼金属,工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg,A项正确;Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2,Mg还能与CO2反应生成MgO和C,所以镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物,B项正确;MgO熔点很高,所以氧化镁是优质的耐火材料,常常作耐火砖,C项正确;虽然Mg质地柔软,但密度小,是重要的合金材料,如镁铝合金广泛应用于航天器材中,D项错误。4.下列关于海水资源综合利用的说法正确的是(

)A.可用海水晒盐的方法提取海水中的淡