2019届一轮复习鲁科版海水中的元素绿色化学与环境保护学案 20页

第四节　海水中的元素 绿色化学与环境保护 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．海水中的化学元素 常量元素 微量元素 ‎1 L海水中的含量 大于1 mg 小于1 mg 包括元素 Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F共11种 Li、I、U 元素在海水中的存在形式 盐(离子)‎ 盐(离子)‎ 主要元素的重要作用 钠元素对人体的血液循环和新陈代谢有重要作用 人体缺碘会形成甲状腺肿大 ‎2.氯碱工业 ‎(1)生产流程 ‎(2)反应原理 ‎①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)‎ ‎2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；‎ 其中阴极产物是NaOH和H2，阳极产物是Cl2。‎ ‎②产物制盐酸：H2＋Cl22HCl；‎ ‎③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎3．海水提镁 ‎(1)镁的物理性质 ‎①镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低。‎ ‎②镁合金：密度较小，硬度和强度都较大。‎ ‎(2)镁的化学性质 ‎①与非金属单质的反应 a．镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO。‎ b．镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2。‎ ‎②与水或酸的反应 a．镁与水反应：镁不易与冷水反应，能与沸水反应Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。‎ b．镁与酸的反应：镁是活泼金属，能与盐酸、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＋CO22MgO＋C。‎ ‎[注意]　Mg与空气中的O2、N2及CO2反应，所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C。‎ ‎(3)从海水中提取镁 ‎①工艺流程 ‎②基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3 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MgCl2·6H2O 脱水 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑‎ ‎[注意]　为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，MgCl2·6H2O 加热脱水制无水氯化镁时，要在HCl的气流中进行。‎ ‎(4)镁的用途 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁 制造信号弹和焰火，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 氧化镁 耐高温材料 ‎4．海水中提取溴 ‎(1)流程 ‎(2)主要过程及反应原理 ‎5．海带中提取碘 ‎(1)工艺流程 ‎ (2)两种原理 ‎①主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。‎ ‎②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溶剂分开。‎ ‎[注意]　检验海带中含有碘元素的方法 ‎ 6．海水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。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气 C．步骤⑤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 解析：选B　海水中含有大量的镁元素，A项正确；电解MgCl2时，阳极产生Cl2，B项错误；加热脱水过程中Mg2＋水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水，C项正确；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应，D项正确。‎ ‎2．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。‎ ‎(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、________(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________________________________________________________________________。‎ ‎(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入CCl4，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈________色。经分液得到碘的CCl4溶液，在这一实验过程中，CCl4起________作用。‎ ‎(5)用试管取碘的CCl4溶液用水浴加热，待CCl4挥发完即可得到固体碘单质。不用酒精灯直接加热蒸发CCl4的原因是_____________________________________。‎ ‎(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。(4)把(3)中所得溶液加入CCl4中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的CCl4溶液，呈紫红色，CCl4起萃取作用。(5)用酒精灯加热碘的CCl4溶液，CCl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。‎ 答案：(1)坩埚　(2)过滤 ‎(3)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O ‎(4)紫红　萃取 ‎(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会造成碘的损失 ‎(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)‎ ‎3．工业上从海水中提取溴的方法很多，根据下面的提取过程回答问题：‎ ‎(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中的溴转化为溴单质，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：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)这样得到的溴中还含有少量的Cl2，该怎样除去？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：氧化性强的非金属单质可把氧化性弱的非金属单质从溶液中置换出来，海水中提取溴可以选取Cl2作氧化剂。向苦卤中通入Cl2，发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，向溶有溴的苦卤中鼓入热空气或水蒸气，使溴挥发而分离出来，挥发出来的溴蒸气被高浓度的纯碱液吸收后重新变成溴化物，然后再用H2SO4酸化提取溴单质。‎ 答案：(1)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ ‎(2)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑‎ ‎(3)5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O ‎(4)加适量NaBr溶液，然后分液即可除去 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．卤素单质的相似性和递变性 ‎(1)性质的相似性 ‎①都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。‎ ‎②都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。‎ ‎③都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。‎ ‎④都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。‎ ‎(2)性质的递变性 颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性(X－)‎ 阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－‎ ‎①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ ‎②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2‎ ‎(3)性质的特殊性 氟 ‎①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱 ‎②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ‎③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中 溴 ‎①Br2是深红棕色液体，易挥发 ‎②Br2易溶于有机溶剂 ‎③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞 碘 ‎①淀粉遇I2变蓝色　②I2加热时易升华③I2易溶于有机溶剂 ‎2.卤素离子的检验方法 ‎(1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 ‎(2)置换——萃取法 未知液 ‎(3)氧化——淀粉检验I－‎ 未知液 蓝色溶液，表明有I－‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　卤素的性质 ‎1．下列叙述中正确的是(　　)‎ A．碘易升华，所以要保存在有铁盖旋紧的密闭容器中 B．液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封 C．碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来 D．用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去 解析：选B　碘易与铁反应，不能用有铁盖的容器保存碘，A错误；酒精与水互溶，不能够从碘水中将碘萃取出来，C错误；加热时NaHCO3会分解生成Na2CO3、H2O和CO2，D错误。‎ ‎2．(2018·山东寿光现代中学月考)下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是(　　)‎ A．其单质都能与水反应，通式为X2＋H2OHX＋HXO B．HX易溶于水，其水溶液都是强酸 C．其单质都有颜色，都有毒 D．最高价含氧酸的通式为HXO4‎ 解析：选C　F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，A项错误；氢氟酸为弱酸，B项错误；F没有正价，不存在含氧酸，D项错误。‎ ‎3．(2018·定州模拟)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)‎ A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2‎ D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为 ‎2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 解析：选B　E处棉花球变成黄色，说明E处发生了反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，可以说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C项正确；Cl2也能氧化I－生成I2，故F处棉花球变成蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强，B项错误；G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D项正确。‎ 题点二　卤离子的检验 ‎4．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　)‎ A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－‎ B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否退去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－‎ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－‎ 解析：选D　A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有Br－；B项，Br－和I－均能使酸性KMnO4溶液退色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取I2而显色，并没有Br2产生。‎ ‎5．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　)‎ ‎①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4‎ A．①②④　　　　　　　 B．②③⑥‎ C．②④⑤ D．④⑤⑥‎ 解析：选C　①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，再用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别； ④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3‎ 溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．环境污染的成因及防治方法 ‎(1)环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。‎ ‎(2)“三废”：主要是指废气、废水和废渣。‎ ‎(3)常见环境污染类型 ‎(4)环境保护的措施 ‎①工业废气携带颗粒物的回收利用。‎ ‎②工业、生活污水经处理达标后排放，限制使用含氮、磷洗涤剂。‎ ‎③回收、限制难降解塑料，研制可降解塑料。‎ ‎[注意]　六大工业尾气的主要成分 硫酸工厂尾气 SO2、O2、N2等，一般用氨水吸收 硝酸工厂尾气 NO、NO2、N2、O2等，一般用NaOH溶液吸收 高炉煤气 CO、CO2、N2等，一般回收利用 炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等，一般回收利用 焦炉气 CH4、CO、CO2、C2H4、N2等，可用作燃料 氯碱工业 Cl2，一般用NaOH溶液吸收 ‎2．了解“绿色化学”的思想 如环氧乙烷的生成：‎ ‎①经典方法：‎ ‎②现代化工生成方法：‎ 上述两反应的原子经济性为100%的是②。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是(　　)‎ A．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2‎ B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染 C．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH＝5.6即形成酸雨 解析：选A　煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2转化为CaSO3，再氧化生成CaSO4，B错误；制作光导纤维的是二氧化硅，C错误；雨水的pH＜5.6才形成酸雨，D错误。‎ ‎2．(2018·广东五校高三诊断)以下为天气预报中的一段文字：受冷空气影响，京津冀区域污染自北向南逐步缓解，北部以良至轻度污染为主，中南部以轻至中度污染为主，局部地区可能出现短时重度污染，首要污染物为PM2.5。下列有关描述不合理的是(　　)‎ A．空气质量状况属于重度污染的地区，所有人的健康都会受到严重影响 B．二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物(PM)是雾霾的主要污染物，前两者是气态污染物，PM才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首 C．PM2.5(可吸入颗粒物)成分很复杂，并具有较强的吸附能力，随人们吸入空气而进入肺部，从而影响健康 D．气象环境报告中的PM2.5是一种新的分子 解析：选D　空气重度污染，会严重影响人体健康，A项描述合理；悬浮颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首，B项描述合理；可吸入颗粒物随人们吸入空气而进入肺部，从而影响健康，C项描述合理；PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，D项描述不合理。‎ ‎3．下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是(　　)‎ A．海水提镁：用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸 B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度 C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜 D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰 解析：选B　A项，用电解MgCl2(熔融)产生的Cl2制取盐酸，实现有毒气体的利用，减少污染，能体现“绿色化学”思想；B项，工业制硫酸中提高排放尾气的烟囱高度，不能减少尾气的排放，不能体现“绿色化学”思想；C项，工业制胆矾采用稀硫酸、双氧水溶解铜，不仅可以减少尾气排放，且提高了硫酸的利用率，能体现“绿色化学”思想；D项，火力发电时，在燃煤中加入适量生石灰，可以减少SO2的排放，能体现“绿色化学”思想。‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·江苏高考)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2的强(　　)‎ ‎(2)(2016·上海高考)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(　　)‎ ‎(3)(2015·江苏高考)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO＋I－＋6H＋===I2＋3H2O(　　)‎ ‎(4)(2015·广东高考)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2>I2(　　)‎ ‎(5)(2015·山东高考)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明Br－还原性强于Cl－(　　)‎ ‎(6)(2014·山东高考)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2为单质被还原的置换反应(　　)‎ ‎(7)(2014·海南高考)CCl4可用于鉴别溴水和碘水(　　)‎ ‎(8)(2014·重庆高考)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(　　)‎ ‎(9)(2014·全国高考)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI(　　)‎ ‎(10)(2014·四川高考)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√‎ ‎(7)√　(8)×　(9)√　(10)√‎ ‎2．(2017·全国卷Ⅲ)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)‎ A．PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 解析：选C　燃煤中加入CaO是为了除去煤燃烧生成的SO2，可减少酸雨的形成，但不能减少温室气体的排放。‎ ‎3．(2016·全国卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错误的是(　　)‎ A．燃料燃烧产物CO2是温室气体之一 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．以液化石油气代替燃油可减少大气污染 D．燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一 解析：选B　A项，燃料燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一，正确；B项，化石燃料完全燃烧时产生的气体有CO2、SO2等，会造成大气污染，错误；C项，液化石油气的主要成分是丙烷等含碳原子数目较少的烃，燃油的主要成分是含碳原子数目较多的烃，液化石油气燃烧更充分，可减少大气污染，正确；D项，燃料不完全燃烧产生的CO是造成大气污染的主要污染物之一。‎ ‎4．(2015·全国卷Ⅱ)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 解析：选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；B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO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。‎ ‎5．(2016·全国卷Ⅲ)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为________。‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。‎ 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO SO NO NO Cl－‎ c/(mol·L－1)‎ ‎8.35×10－4‎ ‎6.87×10－6‎ ‎1.5×10－4‎ ‎1.2×10－5‎ ‎3.4×10－3‎ ‎①写出NaClO2‎ 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________________________。增加压强，NO的转化率________(填“提高”“不变”或“降低”)。‎ ‎②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)NaClO2中Cl元素的化合价为＋3，其化学名称为亚氯酸钠。(2)①分析表中数据可知，NaClO2溶液脱硝过程中主要生成Cl－和NO，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式：4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O。该反应中只有NO是气体，增加压强，有利于NO的吸收，NO的转化率提高。②由于吸收SO2和NO过程中消耗OH－，溶液中c(OH－)不断减小，溶液的pH逐渐减小。③由表中数据可知，相同时间内，c(SO)比c(NO)增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)利用Ca(ClO)2替代NaClO2，形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高。‎ 答案：(1)亚氯酸钠 ‎(2)①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O 提高　②减小　③大于　NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高　(3)形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动 ‎6．(2014·全国卷Ⅱ节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－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______________________________________，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)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；1 L浓海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，质量为1.2 mol×58 g·mol－1＝69.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。‎ 答案：(1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(2)MgCl2Mg＋Cl2↑　Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．下列气体物质的主要来源及对环境的影响相对应的是(　　)‎ 选项 气体物质 主要来源 对环境的影响 A 二氧化碳 化石燃料的燃烧 酸雨 B 二氧化硫 汽车尾气的排放 光化学烟雾 C 二氧化氮 工业废气的排放 温室效应 D 甲醛 各类含酚醛树脂胶 的人造板装饰材料 室内空气污染 解析：选D　A项，CO2能造成温室效应，错误；B项，SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，错误；C项，NO2及碳氢化合物是造成光化学烟雾的主要原因，错误。‎ ‎2．绿色化学实验是指化学实验要符合绿色化学思想，如减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是(　　)‎ A．用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气 B．将CO还原Fe2O3后的尾气直接排入空气中 C．用CCl4进行萃取操作练习时，将溴水改成碘水 D．将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后，再清洗玻璃仪器 解析：选C　品红溶液可以用来检验SO2气体，但不能用来吸收尾气，A错误；CO还原Fe2O3后的尾气中含有少量CO气体，直接排放到空气中会造成污染，B错误；溴易挥发，而碘不易挥发，C正确；锌与稀硫酸制氢气后的废液倒入水槽会污染环境，D错误。‎ ‎3．下列关于卤素的叙述正确的是(　　)‎ ‎①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 ‎③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性　④某溶液与淀粉KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A．①③⑤　　　　　　　 B．②③⑥‎ C．②⑤⑥ D．①③④‎ 解析：选C　易被氧化的物质应具有较强还原性，各卤素离子中，以I－的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI；卤化银中除AgF外均有感光性；能与淀粉KI溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等。‎ ‎4．下列叙述中正确的是(　　)‎ A．加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘 B．某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有I－‎ C．某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br－‎ D．要除去KBr溶液中混有的单质Br2，可用酒精萃取除去 解析：选C　食盐加碘加入的是KIO3，KIO3不能使淀粉变蓝，A错误；B中若原溶液中含有I2，也会产生同样现象，B错误；由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的Br2，D错误。‎ ‎5．(2018·四川德阳模拟)下列制取Cl2，用其氧化含I－废液，回收并提纯I2的装置和原理能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：选D　A项，稀盐酸不能与二氧化锰反应制取Cl2，错误；B项，导管应该长进短出，错误；C项，过滤时漏斗下端应该紧靠烧杯内壁，错误。‎ ‎6．某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1 mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是(　　)‎ A．将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl B．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4‎ C．向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量 D．若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况下)，反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－‎ 解析：选B　Cl2与Na2SO4不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl，A错误；若Cl2与部分的NaBr反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正确；向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，说明有I2生成，但Cl2可能只与部分NaI反应，C错误；正确的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl ‎－，D错误。‎ ‎7．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示：‎ I2IO 下列说法中不正确的是(　　)‎ A．用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝 B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸退色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO D．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA 解析：选C　加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性：Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性：IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性：Cl2>IO，C选项错误；根据关系式2IO～I2～10e－可知D选项正确。‎ ‎8．某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是(　　)‎ 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6‎ 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生 弱碱性溶液中OH－氧化了Mg 解析：选D　氯化铵溶液中，NH水解使溶液显酸性，活泼金属镁与H＋反应生成H2，H2燃烧的火焰呈淡蓝色，同时NH水解平衡右移，产生的NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，水溶液的pH不断增大至8.6时还有气体生成，证明在弱碱性环境中Mg可继续被氧化，A、B、C正确；弱碱性溶液中Mg是被H＋氧化，而不是OH－氧化了Mg，D错误。‎ ‎9．(2018·苏北四市联考)海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．试剂1可以选用石灰乳 B．从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．工业上，电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗 D．可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO 解析：选C　煅烧贝壳得到CaO，将CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和Mg2＋反应生成Mg(OH)2沉淀，试剂1廉价且原料来源广泛，故A正确；Cl2能将Br－氧化为Br2，从苦卤中提取Br2反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，然后采用萃取的方法从溶液中获取溴，故B正确；MgO熔点很高，MgCl2熔点较MgO低，电解MgO冶炼镁增加成本，所以工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼镁，故C错误；BaCl2和SO反应生成难溶性的BaSO4，且Cl－不是杂质离子，故D正确。‎ ‎10．(2018·贵州遵义模拟)根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是(　　)‎ 已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。‎ A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质 B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2‎ C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题 D．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2‎ 解析：选C　过程①中除去Mg2＋、CO和SO需要用化学方法，A错误；MgCl2·6H2O灼烧生成Mg(OH)Cl，B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，D错误。‎ ‎11．(2018·郑州模拟)氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中被富集。海洋开发利用和维权是国家战略。‎ ‎(1)以上元素在海水中的存在形态是________。(选填①游离态②化合态③不确定)‎ ‎(2)以下变化属于化学变化的是________。‎ ‎①92U发生核裂变，②重氢(2H)发生核聚变，③LiH作野外生氢剂，④海水晒盐 ‎(3)由氯气和晒盐后的卤水制取液溴的离子方程式为__________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 由石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式为_______________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 由海带灰可浸出KI，由某种矿盐可浸出KIO3，二者在盐酸中反应可生成碘单质，反应的离子方程式为_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)工业由氯化钠制取金属钠的化学方程式为_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 工业制镁采用电解熔融氯化镁，不采用电解熔融氧化镁的原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)海底富集多种矿物结核，锰结核是其中的一种。锰结核中主要含有MnO2和Fe2O3。一种质量比约为m(Mn)∶m(Fe)＝55∶448的合金钢(其它元素略)，具有抗御激烈冲击和磨损的能力，可做航母甲板等。欲通过铝热反应炼得这样的合金，MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物质的量之比)约为________。‎ 解析：(1)氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中主要是以离子的形式存在，即是以化合态存在的。‎ ‎(2)LiH作野外生氢剂是有新物质生成的变化，属于化学变化，92U发生核裂变、重氢(2H)发生核聚变、海水晒盐没有新物质生成，是物理变化。‎ ‎(3)Cl2具有氧化性，能将Br－氧化为Br2，卤水制取液溴的离子方程式：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；Ca(OH)2可以和MgCl2之间发生复分解反应，石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式是Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2↓＋Ca2＋；I－具有还原性，IO具有氧化性，在酸性环境下，二者不共存，发生反应：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O。‎ ‎(4)金属钠是活泼金属，电解熔融的氯化钠可以制取金属钠：2NaCl2Na＋Cl2↑，工业上电解熔融的氯化镁可以制取金属镁，由于氧化镁的熔点很高，耗能大，所以不采用电解氧化镁的方法。‎ ‎(5)质量比约为m(Mn)：m(Fe)＝55∶448的合金钢中Mn元素和Fe元素的物质的量之比是1∶8，根据原子守恒，投料MnO2、Fe2O3的物质的量之比是1∶4。根据铝热反应实质，MnO2～Al、Fe2O3～2Al,1 mol MnO2和4 mol Fe2O3消耗金属铝共mol，所以MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物质的量之比)约为1∶4：＝3∶12∶28。‎ 答案：(1)②　(2)③　‎ ‎(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2↓＋Ca2＋‎ ‎5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O ‎(4)2NaCl2Na＋Cl2↑　氧化镁的熔点高，耗能大 ‎(5)3∶12∶28‎ ‎12．紫菜与海带类似，是一种富含生物碘的海洋植物。商品紫菜轻薄松脆，比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐)，用于碘单质的提取。已知：‎ 物质 乙醇 四氯化碳 裂化汽油 碘(晶体)‎ 密度/(g·cm－3)‎ ‎0.789 3‎ ‎1.595‎ ‎0.71～0.76‎ ‎4.94‎ 沸点/℃‎ ‎78.5‎ ‎76.8‎ ‎25～232‎ ‎184.35‎ 以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程：‎ ‎(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有________(填相应字母)。‎ A．烧杯 B．表面皿　C．蒸发皿　D．坩埚　E．试管 F．酒精灯　G．泥三角 ‎(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)操作①的名称是________；试剂A为________(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称)，不使用另外两种试剂的主要原因分别是①______________________________；‎ ‎②__________________________。‎ ‎(4)操作②中所用的主要玻璃仪器为________，振荡、静置，应首先将________分离出来。‎ ‎(5)将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终将单质碘与试剂A分离。‎ 解析：(1)焙烧紫菜需要高温灼烧，故用到的仪器应为坩埚、酒精灯和泥三角。(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用，目的是为了将灼烧后的灰烬中的I－氧化为I2，故反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。(3)由于生成的I2混在溶液中，故为了将碘单质从混合体系中分离出来，所用操作①为过滤；操作②的目的应该是为了提纯和富集I2，所以操作②应是萃取和分液，故试剂A应为CCl4；酒精与水互溶，故萃取剂不能选用酒精，而裂化汽油中含有不饱和烃，可以与碘发生加成反应，故也不能选用裂化汽油作萃取剂。(4)操作②是萃取和分液，故所用的主要玻璃仪器为分液漏斗，分液后，应首先将下层液体分离出来。(5)装置图中缺少的必要仪器分别是①石棉网、②温度计、③锥形瓶。‎ 答案：(1)DFG ‎(2)2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O ‎(3)过滤　四氯化碳　乙醇与水互溶　裂化汽油能与碘发生加成反应 ‎(4)分液漏斗　下层液体 ‎(5)如图所示(只需画出仪器，不需写仪器名称，其中②要注意水银球位置)‎ ‎13．(2018·济南模拟)海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用的部分流程如下：‎ 已知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。‎ ‎(1)操作A是________(填实验基本操作名称)，粗盐中常含 Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，可依次加入NaOH、________、________、盐酸试剂来进行提纯。‎ ‎(2)操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是________(选填编号)。‎ a．氢氧化钠溶液　　　 B．澄清石灰水 c．石灰乳 D．碳酸钠溶液 ‎(3)已知母液中的主要成分如下表：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 理论上，1 m3母液中最多可得到Mg(OH)2的质量为________________。‎ ‎(4)利用下图所示装置模拟工业上从母液中提取溴，在B瓶中得到较浓的溴水。‎ 实验方案：关闭b、d，打开a、c，由a向A中缓慢通入________至反应完全，发生反应的离子方程式是__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 再关闭a、c，打开b、d、e，由b向A中鼓入足量________，同时由 e 向B中通入足量________；关闭b、e，打开a，再由a向B中缓缓鼓入足量________，即可在B中得到较浓的溴水。(本实验中须使用的试剂：SO2、Cl2、热空气)。‎ 解析：(1)海水通过蒸发结晶可以得到粗盐。可向粗盐中加入过量NaOH除去Mg2＋，然后加入过量BaCl2除去SO，加入过量Na2CO3除去Ca2＋，过滤后，最后再加入盐酸除去反应剩余的OH－和CO。要在加入BaCl2之后加入Na2CO3，这样会除去反应剩余的Ba2＋。(2)将母液中的Mg2＋沉淀出来，最好加入石灰乳。氢氧化钠成本较高，澄清石灰水所含OH－‎ 浓度较低。(3)1 m3母液中最多可得到Mg(OH)2的质量为×58 g·mol－1＝6.96×104 g。(4)关闭b、d，打开a、c，由a向A中缓慢通入Cl2至反应完全；再关闭a、c，打开b、d、e，由b向A中鼓入足量热空气，将溴吹出，同时由e向B中通入足量SO2，发生Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；富集后再关闭b、e，打开a，再由a向B中缓缓鼓入足量Cl2，即可在B中得到较浓的溴水。‎ 答案：(1)蒸发结晶　BaCl2　Na2CO3‎ ‎(2)c　(3)6.96×104 g(或69.6 kg)‎ ‎(4)Cl2　Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　热空气　SO2　 Cl2‎