第4节海水中的元素1.了解卤素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。2.了解卤素单质及其重要化合物对环境的影响。3.了解镁单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。4.以上各部分知识的综合应用。海水资源的综合利用[知识梳理]1.海水中的元素(1)(2)2.海水提镁(1)工艺流程上述有关化学方程式为①MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2;②Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;③MgCl2·6H2O=====MgCl2+6H2O;④MgCl2=====Mg+Cl2↑。(2)镁的性质①与非金属的反应a.与O2反应:2Mg+O2=====2MgO(填化学方程式);现象:耀眼的白光;常用于信号弹和焰火,生成的MgO熔点高,作耐高温材料。b.与N2反应:3Mg+N2=====Mg3N2(填化学方程式)。②与盐酸反应:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。③与某些氧化物反应将燃着的镁条伸入盛满CO2的集气瓶中,镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,瓶内壁上有黑色物质生成。化学方程式为2Mg+CO2=====2MgO+C。3.海水提溴海水(酸化)――→Br2――→――→HBr――→Br2(液)。4.氯碱工业海水→粗盐――→饱和食盐水――→化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。5.海带中碘的提取(1)工艺流程海带――→――→――→――→――→(2)主要反应:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O。(1)海水中存在大量的NaCl,可以通过蒸发的方法将NaCl从海水中分离出来,而含量较低的镁、溴、钾等必须经过化学反应才能得到。(2)海水提溴的关键操作是解决溴元素的富集问题。(3)海水晒盐得到的是粗盐,含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质,精制后得到饱和NaCl溶液。精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后,再加适量盐酸调节至中性即可。(4)制取MgCl2时,应在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,目的是防止MgCl2·6H2O在加热脱水时水解产生Mg(OH)2或Mg(OH)Cl。(5)工业上制取镁采用电解熔融MgCl2的方式,而不采用电解熔融MgO,因为MgO熔点高;制取铝则相反,因为熔融AlCl3不导电。[自我检测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。()(2)将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体。()(3)海水提溴工艺流程中两次出现Br-――→Br2的过程,其目的是富集海水中的溴元素。()(4)电解饱和食盐水可得金属钠。()(5)实验室从海带中提取单质碘的方法是取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。()(6)CCl4萃取碘水中的I2:先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层。()(7)氮化镁投入过量盐酸中:Mg3N2+6H+===3Mg2++2NH3↑。()(8)在Mg(OH)2悬浊液中滴加氯化铵溶液:Mg(OH)2+2NH4Cl===2NH3·H2O+MgCl2。()(9)MgO是一种电解质,工业上常用电解MgO冶炼镁。()(10)电解氯化镁溶液产生黄绿色气体:2Cl-+2H2O=====Cl2↑+H2↑+2OH-。()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)√(9)×(10)×2.灼烧干海带时,需要哪些仪器?答案:坩埚、酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、坩埚钳。(2015·高考全国卷Ⅱ,12,6分)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]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。[答案]C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MgCl2C.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...