高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修第一冊(cè)第三單元海洋化學(xué)資源的綜合應(yīng)用學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?第三單元海洋化學(xué)資源的綜合利用
第1課時(shí) 粗鹽提純　從海水中提取溴
目標(biāo)導(dǎo)航

課程標(biāo)準(zhǔn)
課標(biāo)解讀
1．初步學(xué)會(huì)物質(zhì)的分離、提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。
2．結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解溴及其重要化合物的主要性質(zhì)。
1．能根據(jù)粗鹽提純以及海水中提取溴的現(xiàn)象辨識(shí)物質(zhì)及其反應(yīng)，能對(duì)物質(zhì)及其反應(yīng)進(jìn)行分類和表征，能聯(lián)系物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）
2．能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，組裝實(shí)驗(yàn)儀器，與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn)操作，能運(yùn)用多種方式收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論，提出自己的看法。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)）
3．具有較強(qiáng)的問題意識(shí)，能與同學(xué)在討論基礎(chǔ)上提出探究的問題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論，交流自己的探究成果。（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)）
4．能針對(duì)某些化學(xué)工藝設(shè)計(jì)存在的各種問題，提出處理或解決問題的具體方案。（科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）

知識(shí)點(diǎn)01 粗鹽提純
【基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)】粗鹽中雜質(zhì)離子的去除
1．除雜試劑的選擇
粗鹽所含雜質(zhì)離子有Ca2+、Mg2+、SO，加入除雜試劑，會(huì)引入新的雜質(zhì)，因此后加的試劑要適當(dāng)過量。
步驟
雜質(zhì)
加入的試劑
離子方程式
1

2

3

4

2．實(shí)驗(yàn)步驟
(1)除去不溶性雜質(zhì)
①將粗鹽倒入燒杯中，加適量水溶解，用玻璃棒攪拌；
②在過濾器上將粗鹽水過濾，棄去沉淀，保留_______。
(2)去除雜質(zhì)離子
①向燒杯中加入______________，邊加邊攪拌，直至______________產(chǎn)生；
②再依次加入______________和______________溶液，邊加邊攪拌，直至______________產(chǎn)生；
③將混合物在過濾器上過濾，棄去沉淀，保留_______。
(3)提純
①向?yàn)V液中加入適量_______，邊加邊攪拌，直至______________產(chǎn)生，用pH試紙測(cè)量溶液的pH，使溶液的pH_______7；
②將溶液轉(zhuǎn)移至_______中，用酒精燈加熱蒸干。
3．問題探究
(1)Na2CO3溶液和BaCl2溶液的順序是否可以顛倒？為什么？

(2)如何檢驗(yàn)食鹽水中雜質(zhì)離子已除干凈？

【即學(xué)即練1】為了除去氯化鈉樣品中的雜質(zhì)碳酸鈉，某興趣小組最初設(shè)計(jì)了如下所示方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)沉淀A的化學(xué)式是________。
(2)加入過量氯化鈣溶液后，分離除去沉淀A的實(shí)驗(yàn)操作是________。
(3)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中，又發(fā)現(xiàn)了新的問題：此方案很容易引入新的雜質(zhì)。固體物質(zhì)B的成分為________(用化學(xué)式表示)。
(4)他們繼續(xù)探究后又提出了新的方案：將混合物溶解，滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止，然后加熱煮沸。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

知識(shí)點(diǎn)02 從海水中提取溴
1．從海水中提取溴的流程
(1)酸化：將提取食鹽后的母液用_______酸化，目的是抑制______________的反應(yīng)。
(2)氧化：將氯氣通入母液中，將溶液中的溴離子轉(zhuǎn)化為_______，離子方程式為：_____________________。
(3)空氣吹出：鼓入熱空氣，使溴從溶液中_______出來，_______得到粗溴水。
(4)精制：將粗溴水進(jìn)一步精制，得到高純度的單質(zhì)溴。
2．溴的用途
(1)制備藥物：“紅藥水”中含有溴元素；溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成_______。
(2)制造殺蟲劑。
(3)制造感光劑：溴化銀可用作醫(yī)療______________上的感光劑。
【即學(xué)即練2】由溴化鈉制取單質(zhì)溴可采用的方法是(　　)
A．蒸干溶液，灼燒固體
B．通入氯氣，用汽油萃取
C．通入氯氣，用酒精萃取
D．加入碘水，用四氯化碳萃取

能力拓展

考法01 粗鹽提純
1．粗鹽提純的流程

2．物質(zhì)除雜和分離的基本原則
(1)不增(不引入新的雜質(zhì))。
(2)不減(不減少被提純的物質(zhì))。
(3)易分離(被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)。
(4)易復(fù)原(被提純的物質(zhì)易復(fù)原)。
3．物質(zhì)除雜和分離注意的問題
(1)除雜試劑要過量。
(2)后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑。
(3)盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。
(4)除去多種雜質(zhì)時(shí)考慮加入試劑的合理順序。
【典例1】為了除去KCl固體中少量的MgCl2、MgSO4，可選用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三種試劑，按下圖步驟操作：

(1)寫出三種試劑的化學(xué)式：
A________，B________，C________。
(2)①加入過量A的目的是____________________，有關(guān)化學(xué)方程式為________________________、_______________________________。
②加入過量B的目的是_____________________，有關(guān)化學(xué)方程式為________________________、__________________________________。
③加熱煮沸目的是________________________。
(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。

考法02 從海水中提取溴
從海水中提取溴，一般要經(jīng)歷三個(gè)步驟，即濃縮、氧化和提取。
(1)濃縮并酸化海水后，通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。
(2)向含溴單質(zhì)的水溶液中通熱空氣或水蒸氣，將溴單質(zhì)吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。
(3)向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
(4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。
(5)流程

【典例2】空氣吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)

A．步驟④⑤是為了富集溴
B．步驟③說明溴具有揮發(fā)性
C．步驟④的化學(xué)方程式為SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4
D．步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可用分液漏斗將二者分離

分層提分

題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
1．海水中水資源和化學(xué)資源的利用有非常廣闊的前景。下列生產(chǎn)中，屬于水資源利用的是(　　)
A．海水淡化 B．海水提鹽 C．海水提溴 D．海水提鎂
2．下列有關(guān)海水綜合利用的過程中屬于物理變化的是(　　)
A．將海水中含有的鉀元素轉(zhuǎn)化得到鉀單質(zhì)
B．海水蒸發(fā)制海鹽
C．從海水所得粗鹽中制取精鹽
D．從海帶中提取碘單質(zhì)
3．在粗食鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，用蒸發(fā)皿蒸發(fā)濾液時(shí)，下列操作正確的是(　　)
A．把渾濁的濾液倒入蒸發(fā)皿里，進(jìn)行加熱
B．等到開始出現(xiàn)固體時(shí)，用玻璃棒不斷攪拌液體
C．待濾液完全蒸干后，停止加熱
D．等到出現(xiàn)大量固體時(shí)，停止加熱
4．中國(guó)食鹽產(chǎn)量居世界首位。下列實(shí)驗(yàn)室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是(　　)
A．蒸餾 B．蒸發(fā) C．過濾 D．?dāng)嚢?br /> 5．在“粗鹽提純”的實(shí)驗(yàn)中，蒸發(fā)時(shí)正確的操作是(　　)
A．把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱
B．開始析出晶體后用玻璃棒攪拌
C．待水分完全蒸干后停止加熱
D．蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時(shí)即停止加熱
6．有關(guān)海水提溴的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．海水曬鹽后的鹵水是提溴原料
B．可以利用氯氣氧化溴離子
C．可用高溫水蒸氣將溴從溶液中吹出
D．吹出的溴蒸氣冷凝后得到純溴
7．海鹽經(jīng)溶解、過濾后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO可溶性雜質(zhì)，為了得到純凈的NaCl，可向?yàn)V液中依次加入過量的下列溶液，其中不合理的是(　　)
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶
B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶
C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶
8．從海水中可以提取溴，主要反應(yīng)為2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列說法正確的是(　　)
A．溴離子具有氧化性 B．氯氣是還原劑
C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)
9．除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯氣，應(yīng)該采用的方法是(　　)
A．加入適量的KI溶液
B．通入溴蒸氣
C．加氫氧化鈉溶液
D．加入適量的溴化鈉溶液
10．通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽中除含有NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)。制備精鹽的各步操作流程如下：

(1)在第⑦步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是________________________________________。
(2)第②、④步操作的目的分別是除去粗鹽中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的試劑依次是________________(填化學(xué)式)。
(3)第⑥步操作中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。
(4)在第③步操作中，選擇的除雜試劑不能是KOH溶液，理由是_________________________________。
(5)第⑤步操作中，需要的玻璃儀器有______、________、________。

題組B 能力提升練
1．“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下：

下列說法中，不正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)室保存溴通常加少量水
B．海水提溴發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
C．經(jīng)過吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸餾塔中只發(fā)生了物理變化
2．在空氣吹出法的工藝中，選用純堿溶液作溴蒸氣吸收劑的反應(yīng)原理為3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有選用SO2作溴蒸氣吸收劑的，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．兩種吸收過程中，Br2只作氧化劑
B．只有SO2吸收過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
C．用純堿溶液作吸收劑時(shí)，純堿既不是還原劑也不是氧化劑
D．用純堿溶液作吸收劑只發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)
3．海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴
B．粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純
C．工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑
D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收
4．空氣吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如圖所示：

(1)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________。
(2)步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因：______________________________________。
(3)步驟⑧中蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。所用主要儀器的名稱是________。
(4)步驟①②之后并未直接用含Br2的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸餾，這樣操作的原因是______________________________________________。

題組C 培優(yōu)拔尖練
1．實(shí)驗(yàn)室提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀的過程如圖所示。下列分析正確的是(　　)

A．操作Ⅰ是過濾，將固體分離除去
B．操作Ⅱ是加熱濃縮、趁熱過濾，除去雜質(zhì)氯化鈉
C．操作Ⅲ是過濾、洗滌，將硝酸鉀晶體從溶液中分離出來
D．操作Ⅰ～Ⅲ總共需兩次過濾
2．為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

(1)操作①為_________________。
(2)操作②～④加入的試劑依次為___________________。
(3)判斷SO已除盡的方法是___________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中多次產(chǎn)生的沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次過濾，其理由是_________________________________________________________。
(5)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密？________(填“是”或“否”)；請(qǐng)說明理由
____________________________________________________________________。
(6)寫出上述提純過程中可能涉及的反應(yīng)的離子方程式：_______________________________。
3．海水是巨大的資源寶庫(kù)，如圖是從海水資源獲取重要化工原料的流程示意圖。

回答下列問題：
(1)操作A是________(填實(shí)驗(yàn)基本操作名稱)。要知道海水曬鹽的過程中溶液里食鹽含量在逐漸提高的簡(jiǎn)易方法是________(填字母)。
a．分析氯化鈉含量 b．測(cè)定溶液密度 c．觀察是否有沉淀析出
(2)圖中虛線框內(nèi)流程的主要目的是_______________________________________________。
(3)已知苦鹵的主要成分如下：
離子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
濃度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
理論上，1 L苦鹵最多可得到Mg(OH)2的質(zhì)量為________g。
4．NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉膠體，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒◤闹刑峒兂鯪aCl晶體。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程如下：

(1)寫出上述實(shí)驗(yàn)過程中所用試劑(寫化學(xué)式)：
試劑①_______________；試劑③_______________。
(2)判斷試劑①已過量的方法是__________________________________________________。
(3)用離子方程式表示加入試劑②的作用：__________________________________。
(4)操作①是利用半透膜進(jìn)行分離提純。
操作①的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：淀粉________(填“能”或“不能”)透過半透膜；SO________(填“能”或“不能”)透過半透膜。
請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)證明上述結(jié)果，完成下表(可不填滿，也可增加)。限選試劑：1 mol·L－1 AgNO3溶液、1 mol·L－1 BaCl2溶液、1 mol·L－1 Ba(NO3)2溶液、碘水、稀鹽酸、稀硝酸
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①

②

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