1、第三单元 海洋化学资源的综合利用 第 1 课时 粗盐提纯 从海水中提取镁 课程目标 1了解粗盐提纯的方法。2了解镁的性质与用途。3了解海水中提取镁的方法。图说考点 学业基础自学思记尝试 新知预习 一、粗盐提纯 1海水晒盐获得的粗盐中主要含有的盐有：_、_和_，以及难溶性杂质。2粗盐中杂质离子的去除 步骤 杂质离子 加入试剂 离子方程式 1 2 3 _ _ _ 4 _ _ _ 二、镁的存在及提取 1镁的存在：自然界中的镁主要以16 _的形式存在于地壳和海水中。海水中镁的总储量约为2.1 1015吨。2镁的提取 从海水中提取镁，步骤如下：(1)煅烧海边贝壳(_)，制成石灰乳。化学方程式：CaCO3
2、CaOCO2，CaO_=Ca(OH)2。(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。化学方程式：MgCl2Ca(OH)2=_，该反应实质上是 Mg2与 OH结合生成Mg(OH)2沉淀的反应，离子方程式：_。(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式：_，该反应实质上是_与_反应生成 Mg2与 H2O，离子方程式：_。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl26H2O)，然后在氯化氢气流中加热，转化成氯化镁。化学方程式：MgCl26H2O_。(4)电解熔融_制得金属镁。化学方程式：MgCl2(熔融)_。三、镁的原子结构和性质 1镁的原子结构(1)原子结构示意图为_。(2)原子结构和性
3、质的关系：容易_最外层的_个电子形成_，表现强_性。2镁的化学性质 写出下列化学反应方程式：(1)Mg 与 N2反应：_(2)Mg 与盐酸反应：_(3)Mg 与 CO2反应：_ 即时自测 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)用 H2还原 MgCl2可得金属镁。()(2)工业上通常通过电解 MgO 来制得金属 Mg。()(3)将镁条直接放入盐酸中观察镁与盐酸反应现象。()(4)燃着的镁条伸入盛 CO2的集气瓶中立即熄灭。()(5)Mg 不能在 N2中燃烧。()(6)粗盐可直接用作化工原料。()2提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()A.加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀
4、，溶液中补加适量硝酸 B.加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 C.加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 D.加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 3广州亚运会开幕式上的礼花，让广州显得更加辉煌、浪漫。其中镁粉可用来制造焰火，工业上制取镁粉的方法是将镁的蒸气进行冷却，其中最适宜的方法是()A在氮气的容器内冷却 B.在水中冷却 C.在氦气的环境里冷却 D.在二氧化碳气体里冷却 4由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A B C.D 5分析镁在空气中的燃烧产物，肯定不
5、存在的物质是()A.C BMgO C.MgCO3 DMg3N2 核心素养合作探究分享 提升点 1 粗盐提纯 例 1 为了除去粗盐中的 Ca2、Mg2、SO42及泥沙，得到纯净的 NaCl，可将粗盐溶于水，在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序()过滤 加过量的NaOH溶液 加过量的盐酸 加过量的Na2CO3溶液 加过量的BaCl2溶液 加热蒸发 A B C D 状元随笔 首先根据选项，明确三种杂质离子分别用哪种沉淀剂除去；其次，沉淀剂必须过量，过量的沉淀剂也要除去，因此要选择加入沉淀剂的合理顺序；最后，要明确加入盐酸的目的及何时加入。提升 1 为了除去 KCl 固体中少量的 MgCl2、M
6、gSO4，可选用 Ba(OH)2、HCl 和 K2CO3三种试剂，按下列步骤操作：(1)写出三种试剂的化学式：A_，B_，C_。(2)根据题意，回答下列问题：加入过量 A 的目的是_；加入过量 B 的目的是_；加热煮沸的目的是_。(3)操作是_，操作是_。状元随笔 本题重点分析：工艺路线；试剂、用量；分离操作；中间产物。这也是解答工艺流程题的 4 个审题要点。关键能力 粗盐提纯中各种试剂的作用 状元随笔 牢记分离和提纯操作中的“四个原则”“不增”不能引入新的杂质；“不减”不能减少被提纯物质；“易分离”原杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离；“易复原”被提纯的物质要容易复原。提升点 2 从海水中
7、提取镁 例 2 工业中“从海水中提取镁”的流程如图所示：MgO 熔点远高于 MgCl2，熔化需消耗大量能量。其步骤为：将海边大量的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；将石灰乳加入海水沉淀中经过滤得到 Mg(OH)2沉淀；在 Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到 MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到 MgCl26H2O；将 MgCl26H2O 在一定条件下加热得到无水 MgCl2；电解熔融的氯化镁可得到 Mg。请回答以下问题：(1)步骤中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有_、_、酒精灯、铁架台等。(2)上述提取镁的流程中，在降低成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中
8、一点：_。(3)有同学认为：步骤后可加热 Mg(OH)2得到 MgO，再电解熔融的 MgO 制取金属镁，这样可简化实验步骤。你同意该同学的想法吗？为什么？你的观点是_，理由是_ _。提升 2 某中学化学兴趣小组设计了四种从海水中提取镁的工艺流程，你认为合理的是()A海水 NaOH Mg(OH)2 通电 Mg B海水 石灰乳 Mg(OH)2 HCl MgCl2溶液MgCl2(熔融)通电 Mg C海水 HCl MgCl2溶液MgCl2晶体 通电 Mg D海水 石灰乳 Mg(OH)2 灼烧 MgO 通电 Mg 关键能力 1.从海水中提取镁的工艺流程 2注意事项(1)不要直接往海水中加沉淀剂。因为海水
9、中的 Mg2的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。(2)从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂较好。因为海边有丰富的贝壳，可用来制得 Ca(OH)2。(3)在 Mg(OH)2中先加盐酸反应，再浓缩得 MgCl26H2O 晶体，然后再将 MgCl26H2O 晶体在 HCl 气流中加热脱水即可得无水 MgCl2。(4)电解产生的 Cl2可以循环利用，这样既可以节约资源又可以减轻 Cl2任意排放对环境造成的污染。学考评价夯实测控演练 1.下列各物质含少量杂质，除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的是()序号 物
10、质 杂质 除杂应选用的试剂或操作方法 KNO3溶液 KOH 加入 FeCl3溶液，并过滤 FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤 H2 CO2 通过盛 NaOH 溶液的洗气瓶 NaNO3固体 CaCO3 溶解、过滤、蒸发 A.B C.D 2(双选)关于粗盐提纯的下列说法中正确的是()A.溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解 B.当蒸发到蒸发皿中出现较多固体剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干 C.将制得的食盐熔化电解即为“氯碱工业”D.为除去粗盐中的 Ca2、Mg2、SO42，可依次向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸 3海水中含的 Mg
11、Cl2是 Mg 的重要来源之一，从海水中提镁，可按如下步骤进行：(1)将贝壳制成石灰乳(2)在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤得到 Mg(OH)2(3)将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物(4)将产物熔融后电解 下列说法中不正确的是()A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.进行(1)、(2)、(3)步的目的是从海水中提取 MgCl2 C.第(4)步会产生氯气 D.以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应 4从海水中提取镁的流程如图所示(框图中是主要产物)：请回答相关问题：(1)下列说法不正确的是_(填序号)。A.上述方法的优点之一是原料丰富 B.进行步骤的目的是富集 MgCl
12、2 C.工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能(2)海水进入沉淀池前，对海水进行处理有以下两种方案。方案一：将晒盐后的卤水通入沉淀池。方案二：将加热蒸发浓缩后的海水通入沉淀池。你认为方案_更合理，理由是_ _。(3)步骤中发生反应的离子方程式是_ _。步骤中发生反应的离子方程式是_ _。练后感悟 海水提镁的“四步骤”“七反应”第三单元 海洋化学资源的综合利用 第 1 课时 粗盐提纯 从海水中提取镁 学业基础 新知预习 2 2 2SO4 SO42 2 Ba2+SO42=BaSO4 2 2 2OH=Mg(OH)2 10 Ba2 11 Na2CO3 12 Ba2+
13、CO32=BaCO3 13 CO32、OH 14 HCl 15 HOH=H2O、2H+CO32=CO2H2O 16 化合态 17 石灰石 18 H2O 19 Mg(OH)2 20 CaCl2 21 Mg2Ca(OH)2=Ca2Mg(OH)2 22 Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O 23 Mg(OH)2 24 H 25 Mg(OH)22H=Mg2 2H2O 26 MgCl26H2O 27 氯化镁 28 MgCl2 29 30 失去 31 2 32 镁离子 33 还原 34 3MgN2Mg3N2 35 Mg2HCl=MgCl2H2 36 2MgCO22MgOC 即时自测 1答案：(1)(
14、2)(3)(4)(5)(6)2解析：为了使 Ba2完全沉淀，必须加入过量的碳酸钾溶液，过滤，除去碳酸钡沉淀，在滤液中加入适量的硝酸，除去过量的CO32，即可达到目的。答案：B 3解析：Mg 与 N2反应生成 Mg3N2，Mg 与热水反应，Mg 与 CO2反应。答案：C 4解析：由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使 Mg2变成 Mg(OH)2沉淀，过滤得到Mg(OH)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁。答案：D 5解析：镁在空气中燃烧可与 CO2反应生成 C 和 MgO，与 O2反应生成 MgO，与 N2反应生成 Mg3N2。答案：C 核心素养 例
15、1【解析】开始时要先过滤，使不溶性泥沙与可溶性物质分开。除 Ca2用CO32，除 Mg2用 OH，除SO42用 Ba2；为将杂质离子全部除去，加入的沉淀剂必须是过量的，这样就引入了新的杂质离子，必须考虑在后面操作中除去。方案很多，但有一个基本思路：CO32要在 Ba2后面加入，最后加入过量盐酸，加热蒸发。故 D 项正确。【答案】D 提升 1 解析：当有多种杂质共存时，应认真分析。要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去 Mg2，可用含 OH的试剂，除SO42可用含 Ba2的试剂，故先加入 Ba(OH)2。加入的过量 Ba(OH)2中的 Ba2可
16、用 K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的 OH，以及过量 K2CO3中的CO32，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去 HCl。答案：(1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl(2)除尽 Mg2和SO42 除尽过量的 Ba2 使 HCl 挥发(3)过滤 蒸发 例 2【答案】(1)蒸发皿 玻璃棒(2)生成的 Cl2要回收利用(3)不同意 MgO 熔点高，熔化消耗大量能量 提升 2 答案：B 学考评价 1解析：KOH 与氯化铁反应生成沉淀和 KCl，引入新杂质 KCl，不能除杂，故不选；Fe 与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和 Cu，反应后过滤可分离，故选；二氧化碳与 NaOH 反应，而氢气不能，选 NaO
17、H 溶液、洗气可分离，故选；碳酸钙不溶于水，硝酸钠溶于水，则溶解后，过滤、蒸发可分离，故选；故选 B。答案：B 2解析：食盐溶解即可，不能加水太多，若水太多，蒸发需要的时间太长，故 A 错误；蒸发到蒸发皿中出现较多固体剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干，故 B 正确；“氯碱工业”不是电解熔融 NaCl，而是电解饱和食盐水，故 C 错误；碳酸钠一定在氯化钡之后，可除去过量的钡离子，则除去粗盐中的 Ca2、Mg2、SO42，可依次向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸，故 D 正确。故选 BD。答案：BD 3解析：原料来源丰富是此法的优点之一，A 正确；(1)、(2)、(3)步的目的是从海水中提取 MgCl2以便用于第(4)步的电解，B 正确；电解 MgCl2生成镁和氯气，C 正确；此过程中无置换反应，D 不正确。答案：D 4解析：(2)由于蒸发浓缩海水需要加热，从而消耗大量的能源，所以方案一更合理。(3)氢氧化镁转化为氯化镁，需要将氢氧化镁溶解在盐酸中，反应的离子方程式是Mg(OH)22H=Mg22H2O；镁是活泼金属，需用电解法冶炼，反应的化学方程式是 MgCl2(熔融)MgCl2。答案：(1)C(2)一 加热海水需要大量的能源，浪费了能源，增加了生产成本(3)Mg(OH)22H=Mg22H2O MgCl2(熔融)MgCl2
