1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,三,一、海水提溴 海水中蕴藏着大量的溴,目前常用吹出法从海水中提取溴元素。具体过程如下: (1)氯化:氯气置换溴离子之前,要使海水酸化,使pH=3.5,用氯气氧化溴离子方程式:Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。 (2)吹出:当海水中的Br-被氧化成Br2后,用空气将其吹出,也可用水蒸气与溴一起蒸出。 (3)吸收:空气吹出的溴和大量的空气混合不易分离,常用二氧化硫作还原剂回收溴,再用氯气将其氧化得到溴产品,化学方程式为Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4、Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。,目标导航,一,二,预习导引,三,二、海水提镁
2、 海水提镁的基本反应原理可表示如下:1.所加试剂:石灰乳,盐酸。 所用操作方法:过滤,浓缩,电解。 2.用离子方程式或化学方程式表示流程中海水提镁的过程:,目标导航,一,二,预习导引,三,预习交流1 由MgCl2溶液如何获得MgCl2晶体? 提示:由于MgCl2溶液加热时会发生水解生成Mg(OH)2,因此要在HCl气氛中加热蒸干,抑制MgCl2的水解。,目标导航,一,二,预习导引,三,三、从海水中提取重水 1.重氢与重水的符号 氢的同位素氘叫作重氢,符号为 或D;重水的分子式为D2O。 2.重氢与重水的应用 两个氘核可融合成氦核,同时释放出大量能量,这一过程称作热核聚变;D2O可作原子能反应堆
3、的中子减速剂和传热介质。 预习交流2 提取重水的方法有哪些?哪种方法比较成功? 提示:提取重水的方法有:蒸馏法、电解法、化学交换法和吸附法等。硫化氢水双温交换法是比较成功的生产方法。,问题导学,当堂检测,一,二,一、海水提溴 活动与探究 1.仔细阅读课本,结合我们在必修中学过的有关的卤素单质的性质,总结出海水提溴的一般过程,并写出相关的反应方程式。 答案:(1)氯化:Cl2+2Br- Br2+2Cl- (2)吹出:生成的溴溶解在水中,浓度很低,将其分离出来的方法是向溴水中通入热空气或水蒸气,利用溴易挥发的性质将其吹出。这其实是溴的富集过程。 (3)吸收:用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起,不
4、容易分离,将其分离的方法是用还原剂将空气中的溴还原为氢溴酸,再次用氯气将其氧化成溴单质,然后用水蒸气将其蒸出,经冷凝得到溴单质。目前常用的还原剂为SO2。,问题导学,当堂检测,一,二,2.根据海水提溴的原理,试归纳海水提溴的工艺流程。 答案:,问题导学,当堂检测,一,二,迁移与应用 例1海水中溴的储量丰富,约占地球溴总储量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mgL-1,其工业提取法有: (1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到单质溴。该方法涉及的反应有: (写出离子方程式); 其中
5、反应中氧化剂是 ,还原剂是 。 (2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将吹出的溴用SO2来吸收,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式: 。,问题导学,当堂检测,一,二,(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度不同的原理来进行的,实验室中萃取用到的实验仪器名称是 ,下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 (填序号)。 乙醇 四氯化碳 硝酸 思路点拨:工业提取溴的原理:将氯气通入到富含溴离子的海水中,使溴置换出来,然后被某些溶液吸收,再提纯即可。 解析:(2)溴与二氧化硫反应的化学方程式:Br2+SO2+2H2O 2HBr+
6、H2SO4。(3)是利用物理方法,用有机溶剂溶解,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中溴的萃取剂的只能是四氯化碳。,问题导学,当堂检测,一,二,问题导学,当堂检测,一,二,迁移训练1从海水中可以提取溴,但得到的液溴中常常溶有少量氯气,除去氯气应该采用的方法是( ) A.加适量的KI溶液 B.通入溴蒸气 C.加入适量的NaOH溶液 D.加入适量的NaBr溶液 解析:除去液溴中溶有的少量氯气,可以加入适量的NaBr溶液,发生反应Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2,除去了氯气,又未引入新的杂质。 答案:D,问题导学,当堂检测,一,二,(1)海水中的Br-浓度太低,一般不直接利用海水提溴,而是利用海水
7、晒盐后的母液提溴。 (2)氯气氧化Br-在pH=3.5的酸性条件下效果最好。,问题导学,当堂检测,一,二,二、海水提镁 活动与探究 1.仔细阅读教材,根据海水提镁的流程示意图,请用化学方程式表示出海水提镁的过程,并完成下表:,问题导学,当堂检测,一,二,问题导学,当堂检测,一,二,2.海水提镁整个生产过程中涉及平衡理论的应用问题,请你指出并加以阐述。 答案:工业生产中平衡原理的应用 (1)沉淀溶解平衡原理的应用 向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,则最大程度地将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。 向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,使沉
8、淀溶解平衡右移,Mg(OH)2溶解。 (2)水解平衡原理的应用 在MgCl26H2O脱水变为MgCl2时,由于MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl水解平衡的存在,提供HCl气体环境,增大c(HCl),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成。,问题导学,当堂检测,一,二,迁移与应用 例2以卤水为原料,用下列方法制取镁,其中可行的是( ) A.直接电解卤水在阴极得镁 B.向卤水里加钠可置换出镁 C.卤水与石灰乳混合,过滤,洗涤,取沉淀煅烧得氧化镁,用氢气还原氧化镁得镁 D.卤水与石灰乳混合,过滤,洗涤,取沉淀加盐酸溶解得MgCl2溶液,将溶液加热蒸发浓缩,再冷却结晶,晶体在氯
9、化氢气氛中加热脱水得无水MgCl2,电解熔融MgCl2得镁 思路点拨:卤水即盐卤,是由海水或盐湖水制盐后,残留于盐池内的母液,主要成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙及氯化钠等,味苦,有毒。蒸发冷却后析出氯化镁结晶,称为卤块。,问题导学,当堂检测,一,二,解析:A项中电解阴极得H2;B项中Na首先与水反应,不能置换Mg;C项中H2不能把Mg还原出来;只有D项合理。 答案:D,问题导学,当堂检测,一,二,迁移训练2海水是一种丰富的资源,工业上从海水中可提取许多种物质,广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。回答下列问题: (1)流程图中操作a的名称为 。 (2)工业
10、上从海水中提取的NaCl可用来制取纯碱,其简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱。 气体A、B是CO2或NH3,则气体A应是 (填化学式)。,问题导学,当堂检测,一,二,滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上是向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体,则通入NH3的作用是 。 (3)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。 若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是 。 操作b是在 氛围中进行,若在空气中加热,则会
11、生成Mg(OH)Cl,写出有关反应的化学方程式: 。 解析:本题是实验流程题,考查海水中提取金属镁。(1)将海水蒸发结晶得到粗盐,在提取粗盐后的母液中主要含有的是Mg2+;(2)先通氨气的原因是氨气易溶于水,CO2微溶于水,若先通CO2,则影响产率;从平衡的角度去分析,增加 的浓度,有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行,将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出;(3)采用焰色反应来检验;HCl的作用是防止MgCl2的水解。,问题导学,当堂检测,一,二,答案:(1)蒸发结晶(或蒸发) (2)NH3 增加 的浓度,有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行,将NaHCO3转化为Na2CO3而不析
12、出 (3)用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可) HCl(气流) MgCl26H2O Mg(OH)Cl+HCl+5H2O,问题导学,当堂检测,一,二,(1)海水提镁的工厂应建在海边,便于获取海水和贝壳(CaCO3)。 (2)电解MgCl2时产生的Cl2又可作为制盐酸的原料,制得的盐酸再跟Mg(OH)2反应制取MgCl2又进入循环,提高了综合经济效益。 (3)海水提镁的过程中发生的反应类型有:分解反应、化合反应、复分解反应、氧化还原反应等。,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,1.下列不属于海水提溴过程的是( ) A
13、.氯化 B.蒸馏 C.吹出 D.吸收 解析:吹出法从海水中提取溴元素的过程依次是氯化(即用氯气氧化Br-)、吹出、吸收。 答案:B,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,2.重水的化学式是( ) A.H2O2 B.D2O C.T2O D.D2O2 答案:B,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,3.从海水中提取镁可按如下步骤进行:把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成生石灰;在引有海水的渠中加入生石灰,经过沉降,然后过滤得沉淀物;将沉淀物与稀盐酸反应,然后结晶、过滤、干燥;电解获得产物。根据上述提取镁的全过程,没有涉及的反应类型是( ) A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应
14、解析:海水提取镁涉及的反应方程式有:答案:C,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,4.从海水中提取镁,可按如下步骤进行: 把贝壳制成石灰乳;在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物;将得到的产物熔融电解得到镁。下列说法不正确的是( ) A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.第步电解时阴极产生氯气 C.步骤的目的是从海水中提取MgCl2 D.以上提取镁的过程中涉及化合、分解和复分解反应,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,解析:原料是海水,来源丰富,A选项正确;涉及的化学反应有在第步电解时,阴极产生的是金属镁,B选项错误。 答案:B,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,5.工业上从海水中提取溴可采用如下方法: (1)向预先经过酸化的浓缩海水中通入Cl2,将海水中的溴化物氧化,反应的离子方程式为 。 (2)向上述混合液中吹入热空气,将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3和CO2,反应的化学方程式为 。 (3)将(2)所得溶液用H2SO4酸化,使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴,再用有机溶剂提取溴,还可以得到副产品Na2SO4,写出这一变化的离子方程式为 。 (4)这样得到的溴中还混有少量Cl2,怎样除去? 。,
