2019年高考化学一轮复习第3章自然界中的元素第4节海水中的元素绿色化学与环境保护学案鲁科版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 4 节 海水中的元素 绿色化学与环境保护 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握镁及其重要化合物的主要性质及其应用。 2.了解镁及其重要化合物的制备方法。 3.了解海水中提取 Br2、 I2的原理和方法。 4.了解海水的综合利用。 5.了解常见元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 6.了解化学与环境的关系，了解 “ 绿色化学 ” 的重要性。 2017年： 卷 T8(B)、 T28(4)； 卷 T7、 T9(B) 2016年： 卷 T11(D)、 T28； 卷 T7、 T26(5)、 T28(4)； 卷 T27 2015年： 卷 T28(1)； 卷 T7、 T1

2、2 2014年： 卷 T8(B)、 T13(B)； 卷 T7、 T27(2)(3)、T36 2013年： 卷 T7、 T27(3)； 卷 T10(A) 考点 1| 镁及其化合物性质与海水中提取镁 (对应学生用书第 65页 ) 考纲知识整合 1镁的性质 镁是银白色固体，易导热、导电、密度小属于轻金属。 (1)与非金属 (O2、 Cl2、 N2等 )的反应 2Mg O2=点燃 2MgO、 Mg Cl2=点燃 MgCl2、 3Mg N2=点燃 Mg3N2。 (2)与水或酸的反应 镁与水反应：镁不易与冷水反应，能与沸水反应： Mg 2H2O= Mg(OH)2 H2 。 镁与酸的反应：镁是活泼金属，能与

3、盐酸、稀硫酸反应放出 H2，反应的离子方程式为Mg 2H =Mg2 H2 。 (3)与某些氧化物的反应 镁能在 CO2中燃烧，反应的化学方程式为 2Mg CO2=点燃 2MgO C。 提醒： (1)镁着火不能 用 CO2灭火； (2)镁在空气中燃烧可生成 MgO、 Mg3N2、 C。 2从海水中提取镁 (1)工艺流程 【 精品教育资源文库 】 (2)基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3=高温 CaO CO2 ， CaO H2O= Ca(OH)2 沉淀 Mg2 2OH =Mg(OH)2 酸化 Mg(OH)2 2HCl=MgCl2 2H2O 蒸发结晶 析出 MgCl26H 2O 脱水 在氯化

4、氢气流中使 MgCl26H 2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁： MgCl2(熔融 )=电解 Mg Cl2 提醒：因为 Mg 在加热时与 O2、 N2、 CO2等气体反应，高温电解 MgCl2得到的 Mg 应在 H2氛围中冷却。 3镁的重要化合物 (1)MgO：碱性氧化物，熔点很高 (可用作耐火材料 )，难溶于水，与酸反应： MgO 2H =Mg2 H2O。 (2)Mg(OH)2：中强碱，难溶于水，存在溶解平衡 Mg(OH)2 2 (aq) 2OH (aq)，溶解度小于 MgCO3，故 MgCO3 H2O= Mg(OH)2 CO2 。 (3)MgCO3：微溶于水的盐，受热可分解

5、，与酸反应。 (4)Mg3N2：在水中剧烈水解，其反应为 Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3 。 (5)MgCl2： MgCl2可发生水解，由 MgCl26H 2O制备 MgCl2时，要在 HCl的气氛中脱水。 高考命题点突破 命题点 1 镁及其重要化合物的性质、应用与制备 1下列说法正确的是 _(填序号 )。 (1)(2017 全国 卷 )2.4 g Mg 与 H2SO4完全反应，转移的电子数为 0.1NA(NA表示阿 伏加德罗常数的值 ) (2)镁制容器可盛装热的浓硫酸 (3)氢氧化镁能溶于过量 NaOH溶液 (4)镁在空气中燃烧生成的固体只有 MgO 【 精品教育资源文库

6、 】 (5)镁在空气中燃烧发出耀眼白光，可用作照明弹 (6)Mg3N2和 MgO均不与 H2O反应 (7)Mg在 CO2中燃烧发生置换反应 (8)将 Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2固体 (9)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用，因此实验室对镁条不需要特殊保护 (10)MgO的熔点很高，可用作耐火材料 (11)同质量的 Mg 分别在足量的 O2、 N2、 CO2三种气体中充分燃烧，所得固体产物 Mg3N2的质量最大 (12)MgCl2溶液中加入过量氨水，不能得到 Mg(OH)2沉淀 【答案】 (5)(7)(9)(10) 命题点 2 海水中提取 Mg

7、2从海水中提取镁的工艺流程可表示如下： 下列说法不正确的是 ( ) A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B步骤 电解 MgCl2时阴极产生氯气 C步骤 可将晶体置于 HCl气体氛围中脱水 D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 B 电解 MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生 Mg。 3 (2014 全国 卷 ，节选 )(1)海水提镁的一段工艺流程如下图： 【导学号： 95160065】 浓海水的主要成分如下： 离子 Na Mg2 Cl SO24 浓度 /(gL 1) 63.7 28.8 144.6 46.4 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 _ 【 精品教育资源文库 】 _

8、， 产品 2的化学式为 _， 1 L浓海水最多可得到产品 2的质量为 _g。 (2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_； 电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。 【解析】 (1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品 2 过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的 离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为 Ca2 SO24 =CaSO4 ；而产品 2 是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即 Mg2 Ca(OH)2=Mg(OH)2 Ca2 ，故产品 2 为 Mg(OH)2； 1 L 浓海水中 Mg2 为 28.8 g

9、，故可得到产品 2即 Mg(OH)2的质量为 28.8 g24 gmol 158 gmol 1 69.6 g。 (2)电解熔融 MgCl2会得到 Mg和 Cl2，故化学方程式为 MgCl2(熔融 ) =电解 ， Mg Cl2 。因为 Mg会与 H2O发生反应生成 Mg(OH)2和 H2，有关反应的化学方程式为 Mg 2H2O=高温 ,Mg(OH)2 H2 。 【答案】 (1)Ca2 SO24 =CaSO4 Mg(OH)2 69.6 (2)MgCl2=电解 ,Mg Cl2 Mg 2H2O=高温 ,Mg(OH)2 H2 考点 2| 海水资源的综合利用 (对应学生用书第 67页 ) 考纲知识整合 1

10、氯碱工业 (1)生产流程 (2)反应原理 电解 NaCl溶液： (写出化学方程式，下同 ) 2NaCl 2H2O=通电 2NaOH H2 Cl2 ； 其中阴极产物是 NaOH 和 H2，阳极产物是 Cl2。 产物制盐酸： H2 Cl2=点燃 2HCl； 【 精品教育资源文库 】 制漂白液： Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O。 2海水提溴 (1)工艺流程 (2)基 本步骤及主要反应 3海带中碘的提取 (1)工艺流程 【 精品教育资源文库 】 (2)两种原理 主要的化学原理： Cl2 2KI=2KCl I2。 主要的物理原理：单质碘用 CCl4或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机

11、溶剂分开。 提醒：检验海带中含有碘元素的方法 4海水中其他资源的开发利用 (1)从海水中提取核能、开发的重要原料：铀和重水。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。 高考命题点突破 命题点 海水资源的开发利用 1 (2015 全国 卷 )海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是 ( ) A向苦卤中通入 Cl2是为了提取溴 B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C工业生产中常选用 NaOH作为沉淀剂 D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用 SO2将其还原吸收 C A 项苦卤中含有 K 、 Mg2 、 Br 等，通入 Cl2可将 Br 氧化成 Br2，便于从苦卤中提取 Br2。

12、B项粗盐中含有不溶性杂质 (泥沙 )和可溶性杂质 (Ca2 、 Mg2 、 SO24 等 )，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净 NaCl 晶体。 C 项工业上沉淀 Mg2 常选用廉价的 Ca(OH)2，而不选用 NaOH。 D 项 Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气【 精品教育资源文库 】 和水蒸气吹出 Br2，再用 SO2将其还原吸收 (SO2 Br2 2H2O=H2SO4 2HBr)，得到浓度较大的含 Br 溶液。 2海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是 ( ) A.除去粗盐中的 SO24 、 Ca

13、2 、 Mg2 、 Fe3 等杂质， 中加入试剂的顺序为 Na2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl 2溶液 过滤后加盐酸 B 中包含制取 MgCl2溶 液、无水 MgCl2及电解熔融状态的 MgCl2几个阶段 C 中溴元素均被氧化 D SO2水溶液吸收 Br2的离子方程式为 SO2 Br2 2H2O=2H SO24 2HBr B A项中的加入顺序会导致 Ba2 无法除尽， A错误；单质镁是通过电解熔融 MgCl2(无水 )的方法制取的， B正确；流程图中的第 步中溴元素被还原， C错误； D项中 HBr为强酸，写离子方程式应拆成 H 、 Br ， D错误。 3溴、碘主要存在于海水中，有 “ 海

14、洋元素 ” 的美称。海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量 居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如下所示： 干海带 焙烧 海带灰 水 水溶液 氧化 a b 碘单质 下列有关叙述正确的是 ( ) A碘元素在海水中也有游离态存在 B在提取的过程中用的氧化剂可以是 H2O2 C操作 a是结晶或重结晶 D b是提纯操作，常用蒸馏或分馏 B 碘在海水中只以化 合态 (I )存在，没有游离态。操作 a是萃取，操作 b是分液，然后才是蒸馏等操作来得到单质碘， A、 C、 D项错误。 4我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。 【导学号： 95160066】 (1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在 _(填一种仪器名称 )中灼烧成灰烬。 (2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、【 精品教育资源文库 】 _(填一种操作名称 )。 (3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的 H2O2溶液，此时发生反应的离子方程式为 _