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1、第第4節(jié)節(jié)海水中的化學元素海水中的化學元素2 0 1 32 0 1 3 高 考 導 航高 考 導 航考綱要求考綱要求1.了解海水中的一些重要化學元素，了了解海水中的一些重要化學元素，了解海水綜合開發(fā)利用的意義和方法。解海水綜合開發(fā)利用的意義和方法。2.以海水的綜合利用為例，了解化工生以海水的綜合利用為例，了解化工生產(chǎn)中遵循的產(chǎn)中遵循的“綠色化學綠色化學”重要思想。重要思想。命題熱點命題熱點1.以鹵素知識與現(xiàn)代生產(chǎn)、日常生以鹵素知識與現(xiàn)代生產(chǎn)、日常生活、醫(yī)療保健、科學技術(shù)等各方面的活、醫(yī)療保健、科學技術(shù)等各方面的聯(lián)系為載體，考查鹵素及其化合物的聯(lián)系為載體，考查鹵素及其化合物的性質(zhì)。性質(zhì)。2.考查
2、形式，高考的考查形式有考查形式，高考的考查形式有3種：種：一是與金屬元素及其化合物性質(zhì)與應一是與金屬元素及其化合物性質(zhì)與應用相結(jié)合，二是與生產(chǎn)實際為背景考用相結(jié)合，二是與生產(chǎn)實際為背景考查鹵素及其化合物的性質(zhì)與應用，三查鹵素及其化合物的性質(zhì)與應用，三是以實驗設(shè)計為中心考查分析問題、是以實驗設(shè)計為中心考查分析問題、解決實際設(shè)計的能力。解決實際設(shè)計的能力。教材回扣夯實雙基教材回扣夯實雙基一、海水中的化學元素一、海水中的化學元素1海水是化學元素寶庫海水是化學元素寶庫除氫、氧元素以外，其中每升海水中除氫、氧元素以外，其中每升海水中含量大于含量大于1 mg的元素稱為海水中的的元素稱為海水中的_元素，占海
3、水所溶解物質(zhì)總元素，占海水所溶解物質(zhì)總量的量的99.9%；常量常量每升海水中含量低于每升海水中含量低于1 mg的元素稱的元素稱為海水中的為海水中的_。2海水中的微量元素的重要用途海水中的微量元素的重要用途鋰：鋰：_等；等；碘：碘：_等；鈾：等；鈾：_等。等。3氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)微量元素微量元素熱核反應中的重要原料熱核反應中的重要原料制藥制藥核燃料核燃料(1)原料：飽和食鹽水。原料：飽和食鹽水。(2)原理：電解飽和食鹽水，化學方原理：電解飽和食鹽水，化學方程式為：程式為：_思考感悟思考感悟1海水中常量元素、微量元素各有海水中常量元素、微量元素各有哪些？哪些？【提示】【提示】(1)常量元素常量元素C
4、l、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F；(2)微量元素微量元素Li、I、U等。等。二、鎂和海水提鎂二、鎂和海水提鎂1分別取一段除去氧化膜的鎂條：分別取一段除去氧化膜的鎂條：(1)點燃后插入充滿點燃后插入充滿CO2的集氣瓶中。現(xiàn)的集氣瓶中?，F(xiàn)象：燃著的鎂條在象：燃著的鎂條在CO2中繼續(xù)燃燒，中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成白色固體，在集發(fā)出耀眼白光，生成白色固體，在集氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著?；瘜W方氣瓶的內(nèi)壁有黑色固體附著?；瘜W方程式：程式：_.(2)投入滴有酚酞的水中，現(xiàn)象：有投入滴有酚酞的水中，現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變氣泡產(chǎn)生，滴有酚酞的水溶液變_ (但比鈉與水反應慢
5、得多但比鈉與水反應慢得多)?；瘜W方程?；瘜W方程式：式：_.2在下列方框中填入合適物質(zhì)的化在下列方框中填入合適物質(zhì)的化學式，完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝學式，完成工業(yè)上用海水提鎂的工藝流程，流程，紅紅Mg2H2O=H2Mg(OH)2并寫出并寫出a、b、c三個步驟的化學方程三個步驟的化學方程式：式：a_；b_；C_。MgCl2Ca(OH)2=CaCl2Mg(OH)2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O思考感悟思考感悟2在海水提鎂過程中為什么以貝殼在海水提鎂過程中為什么以貝殼為主要原料？為主要原料？【提示】【提示】(1)貝殼的主要成分為貝殼的主要成分為CaCO3，可以通過煅燒獲取生石灰，可以通過
6、煅燒獲取生石灰，進一步制取石灰乳；進一步制取石灰乳；(2)以海水為原料的工廠不能離海太以海水為原料的工廠不能離海太遠，而且在海邊就可以獲取大量的廉遠，而且在海邊就可以獲取大量的廉價的貝殼原料。價的貝殼原料。三、溴和海水提溴三、溴和海水提溴1溴和碘溴和碘(1)海水中的溴元素主要以海水中的溴元素主要以_形式形式存在存在,人們把溴元素稱為人們把溴元素稱為_。溴單質(zhì)具有很強的腐蝕性，取用時應溴單質(zhì)具有很強的腐蝕性，取用時應戴橡皮手套。戴橡皮手套。Br海洋元素海洋元素(2)氯、溴、碘三種元素在元素周期氯、溴、碘三種元素在元素周期表中排在同一縱列里，都屬于表中排在同一縱列里，都屬于_族元素，簡稱鹵素。它們
7、在原子結(jié)構(gòu)族元素，簡稱鹵素。它們在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)方面具有一定的相似性，和元素性質(zhì)方面具有一定的相似性，化學上放在一起研究?；瘜W上放在一起研究。(3)溴單質(zhì)和碘單質(zhì)不易溶于水，易溴單質(zhì)和碘單質(zhì)不易溶于水，易溶于溶于_。A有機溶劑有機溶劑2海水提溴海水提溴(1)原料：苦鹵原料：苦鹵(曬鹽后的母液曬鹽后的母液)和和Cl2。(2)反應原理：反應原理：_。(3)工藝流程：工藝流程：2BrCl2=2ClBr23實驗室中保存少量液溴的方法是實驗室中保存少量液溴的方法是_，因為它易揮發(fā)。，因為它易揮發(fā)。保存液溴的試劑瓶中可看到三層，每保存液溴的試劑瓶中可看到三層，每層的顏色和物質(zhì)是：層的顏色和物質(zhì)是：_。
8、加水液封加水液封上層為棕色上層為棕色溴蒸氣、中間為橙色溴水、下層溴蒸氣、中間為橙色溴水、下層為深紅棕色液溴為深紅棕色液溴因液溴對橡膠有腐蝕作用，故盛液溴因液溴對橡膠有腐蝕作用，故盛液溴的試劑瓶的試劑瓶_ (填填“能能”或或“不能不能”)用橡膠塞。用橡膠塞。不能不能思考感悟思考感悟3如何從水中提取溴和碘？如何從水中提取溴和碘？【提示】【提示】Br2、I2單質(zhì)在水中的溶解單質(zhì)在水中的溶解度不大，但易溶于有機溶劑。因此可度不大，但易溶于有機溶劑。因此可用苯、四氯化碳等有機溶劑，將用苯、四氯化碳等有機溶劑，將Br2、I2從其水溶液中萃取出來。從其水溶液中萃取出來。四、鹵素離子的檢驗四、鹵素離子的檢驗1
9、HNO3AgNO3溶液法溶液法(1)檢驗方法檢驗方法(2)反應原理反應原理反應反應_ (白色白色)反應反應_ (淺黃色淺黃色)反應反應_ (黃色黃色)2氯水氯水CCl4溶液法溶液法(萃取法萃取法)ClAg=AgClBrAg=AgBrIAg=AgIBrI思考感悟思考感悟考點串講深度剖析考點串講深度剖析鎂及海水提鎂鎂及海水提鎂1鎂是一種硬度較小的具有金屬光鎂是一種硬度較小的具有金屬光澤的銀白色金屬，露置于空氣中極易澤的銀白色金屬，露置于空氣中極易被氧化。被氧化。2鎂的提取鎂的提取(1)從自然界中直接獲取的原料：從自然界中直接獲取的原料：海水；海水；貝殼。貝殼。(2)在提取過程中在提取過程中“HCl
10、”是可循環(huán)利用是可循環(huán)利用的。的。即時應用即時應用1(2011高考海南卷高考海南卷)鎂化合物具有鎂化合物具有廣泛用途。請回答有關(guān)鎂的下列問題：廣泛用途。請回答有關(guān)鎂的下列問題：(1)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的白色的_，還生成少量的還生成少量的_(填化學式填化學式)；(2)CH3MgCl是一種重要的有機合成是一種重要的有機合成試劑，其中鎂的化合價是試劑，其中鎂的化合價是_，該化合物水解的化學方程式為該化合物水解的化學方程式為_；(3)下圖是金屬鎂和鹵素反應的能量下圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖變化圖(反應物和產(chǎn)物均為反應物和產(chǎn)物均為298 K時的時的穩(wěn)定
11、狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài))。下列選項中正確的是下列選項中正確的是_(填序號填序號)。MgI2中中Mg2與與I間的作用力小于間的作用力小于MgF2中中Mg2與與F間的作用力間的作用力Mg與與F2的反應是放熱反應的反應是放熱反應MgBr2與與Cl2反應的反應的HMgBr2MgCl2 MgF2MgF2(s)Br2(l)=MgBr2(s)F2(g)H600 kJmol1解析：解析：(1)Mg在空氣中燃燒時，在空氣中燃燒時，Mg與與O2、CO2、N2均發(fā)生反應，生成白色均發(fā)生反應，生成白色MgO固體，以及固體，以及Mg3N2和和C。(2)CH3MgCl中中Cl元素為元素為1價，價，Mg元素為元素為2價，發(fā)生水解反應
12、的化學價，發(fā)生水解反應的化學方程式為方程式為2CH3MgCl2H2O=2CH4Mg(OH)2MgCl2。(3)MgI2和和MgF2均為離子晶體，均為離子晶體，F(xiàn)的半徑小于的半徑小于I，則，則MgF2中中Mg2與與F間的作用力更強；間的作用力更強；由能量變化圖可知，由能量變化圖可知，Mg與與F2具有具有的總能量高于的總能量高于MgF2具有的總能量，具有的總能量，則則Mg與與F2的反應為放熱反應；的反應為放熱反應；由由題給信息可知：題給信息可知：Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641.3 kJmol1，Mg(s)Br2(l)=MgBr2(s)H524 kJmol1，根據(jù)蓋斯定律由第一個方
13、程式減去第根據(jù)蓋斯定律由第一個方程式減去第二個方程式可得：二個方程式可得：MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(l)H(641.3 kJmol1)(524 kJmol1)117.3 kJmol1；離子半徑大離子半徑大小關(guān)系為小關(guān)系為IBrClF，則化合物，則化合物的熱穩(wěn)定性順序為的熱穩(wěn)定性順序為MgI2MgBr2MgCl2c(H2CO3)，H2SO3溶液的溶液的pH小，不小，不能說明其酸性強。要驗證酸性：能說明其酸性強。要驗證酸性：H2SO3H2CO3，可有多種方案：，可有多種方案：方案一：配制相同物質(zhì)的量濃度的方案一：配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和和NaHCO3溶液，用
14、酸度計溶液，用酸度計(或或pH試紙試紙)測兩溶液的測兩溶液的pH。前者的。前者的pH小于后者，證明小于后者，證明H2SO3酸性強于酸性強于H2CO3。方案二：將方案二：將SO2氣體依次通過氣體依次通過NaHCO3(或或Na2CO3)溶液、酸性溶液、酸性KMnO4溶液、溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不退色、且澄清石灰水變渾濁，證明退色、且澄清石灰水變渾濁，證明H2SO3酸性強于酸性強于H2CO3。方 案 三 ： 將方 案 三 ： 將 C O2氣 體 依 次 通 過氣 體 依 次 通 過NaHSO3(或或Na2SO3)溶液，品紅溶液。溶液，品紅溶液。品紅溶液不
15、退色，證明品紅溶液不退色，證明H2SO3酸性強于酸性強于H2CO3。方 案 二 ： 將方 案 二 ： 將 S O2氣 體 依 次 通 過氣 體 依 次 通 過NaHCO3(或或Na2CO3)溶液、酸性溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不退色、且澄清石灰水水。品紅溶液不退色、且澄清石灰水變渾濁，證明變渾濁，證明H2SO3酸性強于酸性強于H2CO3方案三：將方案三：將CO2氣體依次通過氣體依次通過NaHSO3(或或Na2SO3)溶液，品紅溶溶液，品紅溶液。品紅溶液不退色，證明液。品紅溶液不退色，證明H2SO3酸酸性強于性強于H2CO3易錯易誤剖析易錯易
16、誤剖析AIBr是雙原子分子是雙原子分子B在很多反應中在很多反應中IBr是強氧化劑是強氧化劑C和和NaOH溶液反應生成溶液反應生成NaBr和和NaIOD和水反應時，既是氧化劑又是還和水反應時，既是氧化劑又是還原劑原劑【常見錯誤】【常見錯誤】B【錯因分析】【錯因分析】(1)常見錯誤分析常見錯誤分析不能正確判斷出不能正確判斷出IBr中各元素的化合中各元素的化合價，不能用價鍵理論分析物質(zhì)的氧化價，不能用價鍵理論分析物質(zhì)的氧化還原性。還原性。(2)其他錯誤分析其他錯誤分析誤認為反應誤認為反應IBrH2O=HBrHIO是氧化還原反應。是氧化還原反應。【正確解答】【正確解答】AIBr是兩種元素組是兩種元素組成的故應為雙原子分子成的故應為雙原子分子B.在在IBr中中I元元素的化合價為素的化合價為1，是不穩(wěn)定的易得，是不穩(wěn)定的易得電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)?，所以是強氧化劑。，所以是強氧化劑。同理同理IBr和和NaOH溶液反應生成溶液反應生成NaBr和和NaIO。D項和水反應時，水既不項和水反應時，水既不是氧化劑又不是還原劑。是氧化劑又不是還原劑?！敬鸢浮俊敬鸢浮緿
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