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1第五节海水资源的开发利用环境保护与绿色化学考纲定位要点网络1.了解卤素的性质与卤离子的检验。2．了解海水的综合利用。3．了解常见元素单质及其重要化合物对环境的影响。4．了解化学与环境的关系，了解“绿色化学”的重要性。卤素的性质与卤素离子的检验1．卤素单质的相似性卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现非金属性。(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＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。(4)都能与碱溶液反应：X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O(F2例外)。2．卤素的递变性卤素(从F→I)的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。颜色――――――――――――――――――→F2浅黄绿色Cl2黄绿色Br2深红棕色I2紫黑色颜色加深熔、沸点――――――――――――――――→气体气体液体固体逐渐升高密度――――→逐渐增大水溶性――――――――――――――――→反应溶解溶解微溶逐渐减小氧化性――――――――――――――→与氢气化合或与水反应由易到难逐渐减弱还原性(X－)――――→逐渐增强23．卤素及其化合物的特性氟①氧化性最强，F－的还原性最弱②与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴①Br2是红棕色液体，易挥发②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞④AgBr具有感光性，见光易分解，可用于制照相底片或感光纸碘①I2遇淀粉变蓝色②I2加热时易升华③I2易溶于有机溶剂④食用盐中加入KIO3可用于补碘，防治甲状腺肿大⑤AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨4．卤素离子的检验(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液―――――――→①滴加AgNO3溶液②稀硝酸生成白色沉淀，则有Cl－淡黄色沉淀，则有Br－黄色沉淀，则有I－(2)置换——萃取法未知液―――――――――→加适量新制饱和氯水振荡――――――――――→加入CCl4下层或苯上层振荡有机层红棕色或橙红色，表明有Br－紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－(3)氧化——淀粉法检验I－未知液―――――――――――――――→加入适量新制饱和氯水或双氧水振荡――――――→加入淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I－注意：Br2、I2在水、有机溶剂中的颜色比较Br2I2水橙色→黄色褐色→黄色有机溶剂(苯、CCl4、汽油)橙红色→橙色紫色→紫红色[基础判断](1)由Fe与Cl2反应生成FeCl3可推测Fe与I2反应生成FeI3。()(2)Cl2、F2与H2O反应的原理相同，不属于置换反应。()3(3)HF、HCl、HBr、HI的稳定性和还原性均逐渐增强。()(4)向溶液中加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀，可证明溶液中一定有Cl－。()(5)为验证Br2的氧化性强于I2，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。()(6)HCl中少量的Cl2可以利用CCl4除去。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√[知识应用]设计实验检验食用盐是否为加碘盐(KIO3)，并写出所发生反应的离子方程式。__________________________________________________________________________________________________________________________。[答案]将少量食用盐溶于白醋中，然后滴到淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，说明此食用盐为加碘食盐(其他合理答案也可)，IO－3＋5I－＋6CH3COOH===3I2＋3H2O＋6CH3COO－命题点1卤素的性质与卤素离子的检验1．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氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A．①③④B．②③⑤C．②④⑤D．①③[答案]C2．(2019·惠州模拟)已知反应ⅰ.4KI＋O2＋2H2O===4KOH＋2I2反应ⅱ.3I2＋6OH－===IO－3＋5I－＋3H2O，某同学进行如下实验：①取久置的KI固体(呈黄色)溶于水配成溶液；②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液，溶液无明显变化；滴加酚酞后，溶液变红；③继续向溶液中滴加硫酸，溶液立即变蓝。下列分析合理的是()A．实验②说明久置的KI固体中不含有I2B．碱性条件下，I2与淀粉显色的速率快于其与OH－反应的速率C．实验③中溶液变蓝的可能原因为IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2OD．若向淀粉KI试纸上滴加硫酸，一段时间后试纸变蓝，则证实该试纸上存在IO－3[答案]C43．下列叙述中正确的是()A．能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2或Br2B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色B[还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。]命题点2卤素非金属性强弱的实验探究4．为验证卤素非金属性的相对强弱。某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。Ⅳ.……(1)B中溶液发生反应的离子方程式是___________________________________________________________________________________________(2)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________________________________________________。(3)过程Ⅲ实验的目的是___________________________________________________________________________________________________。(4)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下__________________，得电子能力逐渐减弱。[解析]A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。实验过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。5[答案](1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(2)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色(3)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(4)原子半径逐渐增大海水资源的开发利用1．海水资源的利用(1)海水水资源的利用海水水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。(2)海水淡化方法及原理淡化方法原理蒸馏法将海水加热蒸发汽化，然后蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的离子变换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子得到去离子水2.海水化学资源的开发利用(1)氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解阳极产物：Cl2阴极产物：H2和NaOH①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②产物制氯化氢：H2＋Cl2=====点燃2HCl。③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(2)海水提溴①工艺流程6②基本步骤及主要反应(3)海带中含有碘元素的检验主反应离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O。(4)海带中碘的提取①化学原理(离子方程式)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。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。3．海水中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、波浪能等是有待开发的新型能源。[知识应用]除去粗盐水中Ca2＋、Mg2＋、SO2－4涉及的步骤有①加过量Na2CO3溶液②加过量NaOH溶液③加过量BaCl2溶液④过滤⑤加适量盐酸调pH＝7。7粗盐提纯的步骤顺序为_______________________________。[答案]②③①④⑤(或③②①④⑤或③①②④⑤)命题点海水资源的开发利用1．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A．除去粗盐中的SO2－4、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．氯碱工业可直接得到H2、O2、NaOHD．SO2水溶液吸收Br2的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===2H＋＋SO2－4＋2HBrB[A项中的加入顺序会导致Ba2＋无法除尽，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2(无水)的方法制取的，B正确；氯碱工业的产品中不含O2，C错误；HBr为强酸，写离子方程式应拆为“H＋＋Br－”，D错误。]2．(2018·江苏高考)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是()A．用装置甲灼烧碎海带B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气B[灼烧碎海带应用坩埚，A错误；浓盐酸与MnO2反应制Cl2，需加热，C错误；饱和8NaCl溶液不吸收Cl2，D错误。]3．(2018·武汉调研)从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏C[Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强，利用置换反应制取Br2，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2，故制取1molBr2消耗2mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强。C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，D正确。]4．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