2017-2018学年高一化学下学期课时测试29.doc

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第一节　开发利用金属矿物和海水资源
第1课时　金属矿物的开发利用
[目标导航]　1.了解金属在自然界中的存在形式，掌握金属冶炼的一般方法和原理。2.掌握铝热反应原理及实验步骤。3.了解金属回收和资源保护的意义。4.认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

一、金属的冶炼
1．金属在自然界中存在的形态
除了金、铂等极少数金属以外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。
2．金属冶炼的原理
金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即：Mn＋＋ne－===M。
3．金属的冶炼方法
(1)热分解法：适用于金属活动顺序表中Hg及其以后的金属。
2HgO2Hg＋O2↑；2Ag2O4Ag＋O2↑。
(2)热还原法：适用于金属活动顺序表中Zn、Cu之间的金属。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；
WO3＋3H2W＋3H2O；
Cr2O3＋2AlAl2O3＋2Cr。
(3)电解法：适用于金属活动顺序表中Al及其以前的金属。
2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑；
2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
拓展延伸　①电解熔融的NaCl和电解NaCl溶液的产物不同。
②工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。
【议一议】
1．判断下列说法是否正确
(1)黄金的冶炼可用热分解法。(　　)
(2)金属阳离子被还原，一定会得到金属单质。(　　)
(3)工业上电解MgCl2溶液制取Mg。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
2．利用CO冶炼铁的反应是置换反应吗？
答案　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，不是置换反应
二、金属资源的合理开发利用
1．合理开发利用金属资源
金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源，还会造成环境污染，地球上的金属资源是有限的，是不可再生的，因此金属资源应合理地开发利用。
2．有效利用金属资源的途径
(1)提高金属的利用率，减少金属的使用量；
(2)加强金属资源的回收和再利用；
(3)使用其他材料代替金属材料。
【议一议】
3．请你列举身边常见的金属制品的成分，并讨论它们被人类使用的历史。
(1)铜：使用历史悠久；
(2)铁：比铜的使用稍晚；
(3)铝：近代才开始广泛使用；
(4)镁合金、锂电池：现代才开始使用。
一、金属冶炼的原理与方法
【例1】　下列金属冶炼原理错误的是(　　)
A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．MgO＋H2Mg＋H2O
C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
D．2HgO2Hg＋O2↑
答案　B
解析　Na、Mg通常用电解法制取，Fe用还原剂法制取，Hg可用加热其化合物的方法制取。Mg的活动性比H2强，H2不能置换出Mg，B项错。
规律归纳
1．金属的冶炼原理：金属冶炼的实质是使金属化合物中的金属阳离子得到电子被还原为金属单质的过程，即：Mn＋＋ne－===M。
2．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系：
金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al
Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu
Hg、Ag
Pt、Au
金属原子失电子能力
强→弱
金属离子得电子能力
弱→强
主要冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
物理方法
3.常用的热还原法：

变式训练1　冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法　②水煤气(或氢气，或一氧化碳)法　③活泼金属置换法　④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是(　　)
A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用②
C．(Ⅲ)用③ D．(Ⅳ)用④
答案　B
解析　选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中存在的状态及金属的活动性。
(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是
(Ⅰ)：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑，符合①；
(Ⅱ)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③；
(Ⅲ)：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，符合③；
(Ⅳ)：先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，符合④。
二、铝热反应
【例2】　如图为铝热反应的实验装置，

请回答下列问题：
(1)该实验装置中还缺________。引发铝热反应的操作为__________________ ______________________________________________________。
(2)若将氧化铁换成氧化镁，该反应________(填“能”或“不能”)发生，理由是________________________________________________________________。
(3)铝热反应的用途有哪些____________________________________________。
答案　(1)镁条和氯酸钾　在混合物中间插一根镁条，将氯酸钾放在混合物上镁条的周围，点燃镁条
(2)不能　镁比铝活泼，铝不能置换镁
(3)用于焊接钢轨；冶炼某些熔点高的金属
解析　(1)利用镁条燃烧放热从而引发铝热反应，同时促使KClO3分解产生O2，使镁条快速燃烧。
(2)Mg比Al活泼，Al不能从MgO中置换出Mg。
知识归纳
1．铝热反应
(1)概念：铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。
(2)原理：Al作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。
(3)铝热剂：铝粉和某些金属氧化物(Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
(4)反应特点：
①在高温下进行。
②反应迅速并放出大量的热。
③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。
(5)应用：冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。
2．铝热反应实验
实验操作

实验现象
(1)镁条剧烈燃烧(2)氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应(3)反应放出大量的热，并发出耀眼的白光(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热
变式训练2　如图所示，用两张圆形滤纸分别折
叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把5 g炒干的氧化铁粉末加2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。
观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式：______________________________________
________________________________________________________________，
在该反应中______________是氧化剂，________是还原剂，该反应称为________反应。
(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上)：________。
①镁条剧烈燃烧；②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射；③纸漏斗的下部被烧穿；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
(3)写出下列操作或物质的作用：内层纸漏斗底部剪一个孔：__________________；蒸发皿盛沙：__________________________________ ______________________________________；
镁条：______________________；氯酸钾：____________________________ ____________________________________________。
(4)如何用简单的方法证明生成物中有金属铁？
答案　(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　Fe2O3　Al　铝热　(2)①②③④　(3)使熔融物易于落下　防止溅落物炸裂蒸发皿，同时防止溅落物迸溅过远对周围人造成伤害　引燃剂，引起氯酸钾分解　助燃剂，为镁条继续燃烧提供氧气，引发铝热反应　(4)用磁铁吸引生成物，磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁。

1．下列金属元素在自然界中可以游离态形式存在的是 (　　)
A．K B．Na C．Ca D．Au
答案　D
2．下列说法错误的是 (　　)
A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用
B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液
D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等
答案　C
解析　活泼金属的冶炼是电解其熔融盐(如MgCl2、NaCl等)或熔融氧化物(如Al2O3等)制得的，电解其盐溶液得不到金属单质，C错误。
3．用铝热法还原下列化合物，若获得金属各1 mol，消耗铝最少的是 (　　)
A．MnO2 B．Cr2O3
C．WO3 D．CuO
答案　D
解析　制备1 mol金属，根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理，金属离子得电子数越多，需要铝的质量越大。而生成1 mol金属，该金属在化合物中化合价越高，则消耗铝越多；反之则越少。在这四种化合物中只有D项中Cu的化合价最低，故选D。
4．下列说法中，正确的是 (　　)
A．简单地说，金属的冶炼就是把金属单质从其矿物中分离出来
B．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被氧化
C．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原
D．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原
答案　C
解析　金属冶炼的原理是利用氧化还原反应，把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质，因此，金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原。
5．(1)Al与Fe3O4发生铝热反应的化学方程式为____________________________
_________________________________________________________________，
该反应中氧化剂是____________，还原剂是____________________________。
(2)工业上电解冶炼铝的化学方程式为__________________________________
_________________________________________________________________。
若电路中通过1 mol电子，可以得到Al________g。
答案　(1)8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe　Fe3O4　Al
(2)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　9

[经典基础题]
题组1　金属及其冶炼方法的选择
1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于
(　　)

A．金属的导电性强弱
B．金属在地壳中的含量多少
C．金属的化合价高低
D．金属的活动性强弱
答案　D
解析　由于人类掌握科学知识的局限性，越活泼的金属越难以冶炼，故发现年代越晚。
2．下列金属一般用电解熔融盐的方法冶炼的是 (　　)
A．活动性强的金属 B．活动性弱的金属
C．人类较早使用的金属 D．明代作货币的金属
答案　A
解析　金属活动性强的金属如Na、K、Mg、Ca等，一般用电解熔融盐的方法冶炼。
3．我国古代的湿法冶金术是世界闻名的。我国在世界上最先应用湿法冶金术冶炼出来的金属是 (　　)
A．Fe B．Cu C．Ag D．Hg
答案　B
解析　铜的盐溶液与铁等较活泼的金属可发生置换反应。
4．下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是 (　　)
A．加热Al2O3 B．加热HgO
C．电解熔融NaCl D．铝粉和Fe2O3共热
答案　A
解析　金属钠是活泼金属，用电解法制取，汞用加热HgO制取，A项中加热Al2O3难以分解；D项中铝粉和Fe2O3组成铝热剂，可将Fe2O3中的铁还原成单质。
5．下列化工生产原理错误的是 (　　)
①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠　②可以将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁　③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝　④炼铁时高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A．②③ B．①③
C．①②③ D．②③④
答案　D
解析　钠特别活泼，加入氯化镁溶液时钠先与水反应生成NaOH和H2，Mg2＋和OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，②错；冶炼铝使用的是Al2O3，③错；高炉炼铁中所发生的反应是放热反应，但仍需要高温，④错。
6．金属K与Na金属性相近，用K与钠盐共熔时，很难将Na从混合物中分离。若调整温度到一定程度，则可用Na与KCl反应制取金属K。已知四种物质的熔、沸点如下：

K
Na
KCl
NaCl
熔点(℃)
63.65
97.8
770
801
沸点(℃)
774
882.9
1 500(升华)
1 431
根据平衡移动原理可推知，用Na与KCl反应制K的适宜温度是 (　　)
A．97.8～770 ℃ B．770～774 ℃
C．774～882.9 ℃ D．1 413～1 500 ℃
答案　C
解析　在金属活动性顺序表中，Na排在K的后面，似乎不能从K的熔融盐中置换出K。但将Na与KCl共熔，其共熔体中Na＋、K＋、Cl－和e－自由移动，如果继续加热，则Na、K、NaCl和KCl首先沸腾者先逸出。工业上，就是采用这种原理用Na还原K的，因为K的沸点比Na、NaCl、KCl的沸点都低，且低于NaCl的熔点。
题组2　铁的冶炼
7．实验室欲使1.6 g氧化铁完全还原，事先应准备的CO在标况下的体积为 (　　)
A．672 mL B．336 mL
C．大于672 mL D．小于336 mL
答案　C
解析　由3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2可知消耗CO 672 mL，但气体与固体反应不充分，反应前要先通入一会儿CO赶尽空气，Fe冷却要在CO的气氛中，故CO实际用量应大于672 mL。
8．铁是地壳中含量很丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。
(1)写出焦炭在高炉中所参与的两个反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
(2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：__________________________ _________________________________________________________________。
(3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应________，直到无________现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生________现象，未反应完全的CO________(填“能”或“不能”)排放到大气中，应做________处理。
答案　(1)C＋O2CO2，C＋CO22CO
(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
(3)验纯　爆鸣　爆炸　不能　点燃
解析　(1)在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C＋O2CO2，再发生反应：CO2＋C2CO，用CO还原Fe2O3，接触更充分，效果更好。
(3)加热Fe2O3之前应先检验CO的纯度，否则会发生爆炸，由于CO有毒，故未完全反应的CO应点燃，以防污染环境。
题组3　稀有金属的冶炼
9．诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学反应过程为
①2MoS2＋7O22MoO3＋4SO2　②MoO3＋2NH3·H2O===(NH4)2MoO4＋H2O　③(NH4)2MoO4＋2HCl===H2MoO4↓＋2NH4Cl　④H2MoO4MoO3＋H2O
⑤用还原剂将MoO3还原成金属钼。则下列说法正确的是 (　　)
A．MoS2煅烧产生的尾气可直接排放
B．MoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物
C．H2MoO4是一种强酸
D．利用H2、CO和Al分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为3∶3∶2
答案　D
解析　A项明显错误，生成物SO2对环境污染严重；B项，根据②中生成物(NH4)2MoO4可知，该化合物属于盐，对应的酸是H2MoO4，故MoO3不属于碱性氧化物，B项错；C项，根据反应③H2MoO4是一种不溶性酸，溶液中c(H＋)不可能很大，故H2MoO4不可能是强酸；D项，1 mol H2、1 mol CO和1 mol Al作还原剂时，失去的电子数分别为2 mol、2 mol和3 mol，还原等量的MoO3，故转移电子相同，此时n(H2)∶n(CO)∶n(Al)＝3∶3∶2。
10．钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：
①FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
②TiOSO4＋2H2O===H2TiO3↓＋H2SO4
③H2TiO3TiO2＋H2O
④TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4↑＋2CO↑
⑤TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti
(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。
A．反应①是非氧化还原反应
B．反应②生成了两种酸
C．反应④中的TiO2是氧化剂
D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。
A．钛是像金、铂一样的不活泼金属
B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜
C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应
D．钛有很高的强度
答案　(1)C　(2)B
解析　(1)在反应①中没有化合价的变化，反应②中，化学式H2TiO3符合酸的一般化学式，它是钛酸的化学式。反应④中，钛元素的化合价保持不变，氯气是氧化剂，碳是还原剂，反应⑤，镁是还原剂，钛是还原产物，所以镁的还原性强于钛。
(2)题目中一开始就指出：钛是一种活泼的金属，但是钛耐腐蚀性强，联系金属铝的性质，铝表面易形成致密的保护膜，阻止反应继续进行，以此类推钛，很容易选择B。
[能力提升题]
11．铁是应用最广泛的金属，自远古时代人类就学会了炼铁，到目前为止，人类研制出了很多炼铁的方法。某研究性学习小组同学在实验室中模拟工业炼铁的过程，实验装置如下：

(1)写出得到单质铁的化学方程式：___________________________________。
(2)实验过程中看到玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑，请设计一个实验来验证生成了单质铁：___________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)装置末端气球的作用为__________________________________________。
实验结束时，应该先停止加热还是先停止通入CO？原因是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(2)取少量粉末放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体，则证明生成了单质铁
(3)收集CO，防止污染空气　先停止加热，防止生成的铁再次被氧化
解析　检验是否生成单质，在反应结束后，待玻璃管内的固体冷却，取少量放于试管中，加少量盐酸，若产生无色无味气体(H2)，则证明生成了单质铁；反应结束后，得到的铁还是炽热的，若先停止通入CO，会导致铁又被氧化，所以，应该先停止加热，待玻璃管内的固体冷却后，再停止通入CO。
12．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁储量居世界首位。含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下：

(1)步骤①加Fe的目的是__________；步骤②冷却的目的是________ ________________________________________________________________。
(2)上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入______处理。
(3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及到的步骤为
―→
反应TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________ _________________________________________________________。
答案　(1)将Fe3＋还原为Fe2＋
析出绿矾(FeSO4·7H2O)
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)　生石灰(或碳酸钙、废碱)
(3)防止高温下镁或钛与O2、N2等反应
解析　(1)分析框图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将＋3价Fe转化为＋2价Fe，降温减小FeSO4·7H2O的溶解度，有利于绿矾结晶。
(2)水浸后发生的离子反应为TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋，废液主要呈酸性，所以应加入CaO、CaCO3或碱。
(3)反应后Ti和Mg易与空气中O2、N2等反应，故在Ar气氛中进行。
第2课时　海水资源的开发利用
[目标导航]　1.了解海水淡化的方法及其意义。2.了解海水的主要组成元素。3.了解海水化学资源的开发和利用，熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4.以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。

一、海水水资源的开发利用
1．直接利用海水进行循环冷却；
2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
3．海水的蒸馏
(1)原理：

(2)注意事项
①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的，也不能少于。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
【议一议】
1．若实现海水淡化供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是(　　)
A．加明矾使海水中盐分沉淀而淡化
B．利用太阳能使海水蒸馏淡化
C．将海水电解，然后让两极气体燃烧得到饮用水
D．将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子
答案　A
解析　明矾具有净水作用，可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去，但不能使海水中盐分沉淀。
二、海水化学资源的开发利用
1．海水中的化学资源
海水中H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过99%，其他为微量元素，共计含有80多种。
2．海水制盐
海水粗盐精盐。
3．海带提碘
(1)流程：海带―→灼烧―→浸泡―→过滤氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理：
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。
4．海水提溴
(1)过程：浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。
5．海水提镁
(1)过程：浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶(MgCl2·6H2O)MgCl2晶体(金属镁)。
(2)原理：①Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
③MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O
④MgCl2(熔化)Mg＋Cl2↑
6．新能源的开发
(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。
(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。
【议一议】
2．判断下列说法正误
(1)海水中含有Br2。(　　)
(2)海带中含有碘，能使淀粉变蓝。(　　)
(3)用SO2溶液吸收溴蒸气，是利用了SO2具有漂白性。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×

一、海水中溴的提取
【例1】　海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：

(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________，
步骤③反应的化学方程式是_________________________________________。
(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是________。
A．NaOH B．FeCl2
C．Na2SO3 D．H2O
(3)步骤③中氧化剂是____________，若反应中生成2 mol HBr，则消耗________mol SO2。
(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是________。
答案　(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
(2)ABC
(3)Br2　1　(4)Cl2>Br2>SO2
解析　(1)读懂流程图，可以写出2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。(2)只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO具有还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。(3)Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2 mol HBr，则消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为：Cl2>Br2>SO2。
规律小结
海水提溴四个过程

变式训练1　溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L－1。实验室模拟海水中溴的提取。
实验方法：将适量新制氯水加入到20 mL富含溴离子的海水中(海水可以用0.1 mol·L－1的NaBr溶液代替)，把溴置换出来。氯水中的氯气作________________剂，涉及反应的离子方程式为__________。
得到的单质溴可以用有机溶剂在____________(仪器)中实现萃取富集，萃取试剂用____________、苯等，得到的有机层显__________色。
答案　氧化　Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　分液漏斗　四氯化碳　橙
解析　把溴离子转化为溴单质时，溴离子发生氧化反应，因此需要氧化剂，氯气可以将Br－氧化为Br2。根据萃取的原理，要从水溶液中萃取某种溶质，所选择的萃取剂一定要和水互不相溶。溴单质在有机溶剂中的颜色是橙色到橙红色。
二、海水中碘的提取
【例2】　海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：

(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：
①________________，③________________，
②的离子方程式______________________________________________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是(　　)
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯
C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油
(3)为使海藻中I－转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是________。
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经过蒸馏，指出下列蒸馏装置中的错误之处_______________________________________________________________。
(5)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是________，最后晶态碘在________中。

答案　(1)过滤　萃取　2I－＋Cl2===I2＋2Cl－　(2)B　(3)分液漏斗，普通漏斗　(4)见解析　(5)萃取剂沸点较低，I2易升华　烧瓶
解析　(1)为了从悬浊液中分离I－，应用过滤；从I2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。
(2)A中酒精，C中乙酸，D中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。
(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所需仪器必有普通漏斗。
(4)蒸馏的三点错误：①没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒。
(5)酒精、乙酸、甘油均不能做为I2的萃取剂。
知识拓展
海带中碘元素的检验
(1)反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
(2)实验步骤及证明方法

变式训练2　海带中的碘元素主要以I－的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘的实验方法：
①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。
②灼烧海带至完全成灰，停止加热，冷却。
③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。
④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O)
在实验过程中用到的玻璃仪器有___________________________________ __________________________________________________________________。
能证明海带中含有碘的实验操作是________(填序号)，现象是________。
答案　烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯　④　滴入淀粉溶液后变蓝
三、海水中镁的提取
【例3】　下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：
物质
氧化镁
氯化镁
熔点/℃
2 852
714
沸点/℃
3 600
1 412
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是(　　)
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
答案　D
解析　解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
知识归纳
海水提镁的生产流程可表示为

变式训练3　从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：

(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，精制时所用试剂为A.盐酸；B.BaCl2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是________(填序号)。
(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式：________________________
_________________________________________________________________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2，其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为____________________________________________
__________________________________________________________________。
(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2，而不从异地山中开凿石灰石制取，主要考虑到什么问题？________________________________________________________。
(5)从经济效益角度看，该化工厂厂址应选在_________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)B—C—D—A或C—B—D—A或B—D—C—A
(2)CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2
(3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(4)经济效益
(5)海边
解析　化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程，在此过程中，除运用到我们所学的化学知识外，还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。
(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2＋、Mg2＋、SO时，不能带入新的杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2＋必须在CO之前加入；②CO、OH－必须在H＋之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分先后，又必须放在B、C之后才能满足条件。