資源簡介

第10課時　從海水中提取鎂　從海帶中提取碘
【夯實基礎】
1. （2024蘇州常熟中學調研）下列有關從海帶中提取碘的實驗裝置不能達到實驗目的的是(　　)
甲　　　　 　乙　 丙　　　　　　　丁　　　
A. 用甲裝置灼燒碎海帶
B. 用乙裝置過濾海帶灰的浸泡液
C. 用丙裝置萃取水溶液中的I2
D. 用丁裝置分離碘和有機溶劑
2. （蘇州2024常熟期中）從海帶中提取碘單質的工藝流程如圖所示。下列關于海帶制碘的說法錯誤的是(　　)
干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2
A. 實驗室在蒸發皿中灼燒干海帶，并用玻璃棒攪拌
B. 海帶灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C. 含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，I元素發生氧化反應
D. 碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”
3. （2024邳州期末）海洋是一個資源寶庫，海水資源的開發和利用是現代和未來永恒的主題。利用海水制取食鹽、純堿、燒堿和氯氣、金屬鎂以及溴的精簡流程圖如下：
　
下列有關說法正確的是(　　)
A. 步驟①，粗鹽制取精鹽的過程中沒有發生化學變化
B. 步驟②，用熟石灰代替氫氧化鈉的主要原因是熟石灰的溶解性更好
C. 在步驟③④⑤中，只有步驟③與步驟⑤中的溴元素被氧化
D. 從步驟⑤所得溶液中分離出單質溴的方法是用酒精萃取
4. （2024揚州廣陵名校月考）溴、碘均為鹵族元素，下列關于溴、碘的說法錯誤的是(　　)
A. 將F2分別通入NaBr溶液和NaI溶液中，可以得到溴單質和碘單質
B. 溴單質和碘單質在四氯化碳中的溶解度均大于它們在水中的溶解度
C. 碘酒可以使淀粉-KI試紙變藍
D. 通常將KIO3固體添加到食鹽中來制作碘鹽
5. （2024淮陰中學階段考）從海帶中提取碘的工業生產過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A. 浸泡時，干海帶中所含的I－進入水中
B. 氧化時可選用H2O2作氧化劑，發生的反應為2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
C. 若濾液經氧化后有少量紫黑色固體析出，說明I2在水中溶解度較小
D. 工業上不直接從海水中提取碘是因為海水中碘的總儲量很少
6. 空氣吹出法是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：
(1) 步驟①中的硫酸酸化可提高Cl2 的利用率，理由是_________________________________________________________。
(2) 步驟②反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　??；步驟④利用了SO2 的還原性，反應的離子方程式為________________________________　　　。
(3) 步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80～90 ℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因：___________________________________________________________。
(4) 步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是　　　　　　。
(5) 步驟①②之后并未直接用“含Br2 的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”“SO2 吸收”“氯氣氧化”后再蒸餾，這樣操作的意義是________________________________________________________________________________________________________________________。
【提升素養】
7. 為了從海帶浸取液中提取碘，某同學設計的實驗方案如下：
下列說法正確的是(　　)
A. ①中反應的離子方程式為2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O
B. ②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗上口倒出
C. ③中得到的上層溶液中不含I－
D. 操作Z的名稱是加熱
8. 海水的綜合利用具有重要的意義。海水曬鹽得到粗鹽 （含Ca2+、Mg2+、SO等雜質離子）和苦鹵（含K＋、Na＋、Mg2+、Cl－、Br－等），從苦鹵中提取溴和鎂的工業流程如下：
下列有關說法正確的是(　　)
A. 將粗鹽溶解后，除去粗鹽中雜質離子所加試劑的順序依次為Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液
B. 苦鹵中通入Cl2時反應的離子方程式為Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
C. 純堿吸收后所得溶液中BrO和Br－的物質的量之比為1∶1
D. 工業上通過電解MgCl2水溶液的方法制取金屬Mg
9. （2024鹽城中學期中）碘元素在海帶中主要以I－的形式存在，在加碘食鹽中主要以IO的形式存在，幾種微粒之間的轉化關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A. 三種途徑中的轉化反應均屬于氧化還原反應
B. 氧化性：Cl2>IO>I2
C. 途徑Ⅱ中發生反應的離子方程式：5HSO＋2IO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O
D. 溶液中I－與一定量Cl2反應，生成物質的量相同的I2和IO，則反應的I－和Cl2的物質的量之比為3∶5
10. 某工廠對海水提純后的母液（苦鹵）進行再次資源綜合開發利用的部分工藝流程如下圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A. 步驟①中可用熱空氣對Br2進行富集
B. 可以用NaBr溶液除去工業Br2中微量的Cl2
C. 工業上可通過電解MgCl2溶液的方法獲得鎂單質
D. 步驟②通入Cl2可制得Br2，說明Cl2的氧化性大于Br2
11. 浩瀚的海洋是一個巨大的寶庫，除了可以從海水中提取食鹽外，還可以從海水提取食鹽后的母液（也稱苦鹵水，含Br－、Mg2+等）中提取溴、鎂等。工業上一種利用苦鹵水制備無水氯化鎂的工藝流程如下：
下列說法不正確的是(　　)
A. 物質X常選用生石灰
B. 工業上常用電解MgO的方法制備金屬鎂
C. “氯化”過程中發生的反應為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO
D. “煅燒”后的產物中加稀鹽酸，再利用結晶法可獲得MgCl2·6H2O
12．（2024淮安調研）為了從海帶中制取碘，某學習小組將海帶灼燒后，加水溶解配成海帶浸取原液（浸取原液中的碘元素主要以I－形式存在），并設計了甲、乙兩種實驗方案。
已知：①步驟Y中加NaOH時發生反應：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O；
②常溫下，I2單質為紫黑色固體；通常狀況下，100 g水中約溶解0.02 g I2單質。
(1) 灼燒海帶應該在　　　　　　（填儀器名稱）中進行。
(2) 分液漏斗使用前須先　　　　　　??；步驟X中，萃取后分液漏斗內觀察到的現象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3) 步驟Y中需要控制加入的NaOH溶液的量不宜過多，原因是
　　　　　　　　　　。
(4) 操作Z的名稱是　　　　。
(5) 方案甲中采用蒸餾不合理，理由是　　　　　　　　　　　　　　。
第10課時　從海水中提取鎂　從海帶中提取碘
1. A　2. A
3. C　步驟①，粗鹽制取精鹽的過程中需要除去溶液中的雜質離子，因此發生化學變化，A錯誤；氫氧化鈣微溶，步驟②用熟石灰代替氫氧化鈉的主要原因是熟石灰的來源豐富，價格便宜，B錯誤；在步驟③④⑤中，只有步驟③與步驟⑤中的溴元素被氧化，步驟④中溴元素被還原，C正確；酒精和水互溶，因此從步驟⑤所得溶液中分離出單質溴不能用酒精萃取，應該用苯或四氯化碳，D錯誤。
4. A　將F2分別通入NaBr溶液和NaI溶液中，F2直接與水反應，無法得到溴單質和碘單質，A錯誤；溴單質和碘單質是非極性分子，易溶于非極性分子組成的溶劑，四氯化碳是非極性溶劑，水是極性溶劑，根據相似相溶原理可以知道，溴單質和碘單質在水中溶解度很小，但在四氯化碳中溶解度很大，B正確；碘酒中含碘單質，遇淀粉變藍，則能使濕潤的淀粉KI試紙變藍，C正確；食鹽中添加碘酸鉀(KIO3)可以補充碘，D正確。
5. D　由圖推知，浸泡時，干海帶中以I－形式存在的碘元素進入水中，A正確；酸性條件下，I－被H2O2氧化為I2，B正確；經氧化后，濾液中的I－轉化成I2，I2是紫黑色固體，濾液中有少量紫黑色固體析出，說明I2在水中溶解度較小，C正確；海水中碘的總儲量很大，工業上不直接從海水中提取碘是因為海水中碘的濃度很低，D錯誤。
6. (1) 酸化可抑制Cl2 與H2O反應　(2) Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　2H2O＋SO2＋Br2===4H＋＋SO＋2Br－　(3) 溫度過高，產生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣增加；而溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低　(4) 分液漏斗　(5) 富集Br2，與直接蒸餾含Br2 海水相比效率更高，消耗能源更少，成本更低　
7. A　反應為酸性環境，I－被H2O2氧化成I2，A正確；四氯化碳的密度比水的大，②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗下口放出，B錯誤；碘化鈉水溶液的密度比四氯化碳的小，③中得到的上層溶液中含有I－，C錯誤；從含有碘的懸濁液中得到碘，應該采用過濾的方法，D錯誤。
　 從海帶中提取碘的工業生產流程
8. B　將粗鹽溶解 (含Ca2+、Mg2+、SO等雜質離子)后，除去粗鹽中雜質離子所加試劑中，用過量的NaOH溶液除去Mg2+，用過量的BaCl2溶液除去SO，用過量的Na2CO3溶液除去Ca2+和過量的Ba2+，故Na2CO3溶液應在BaCl2溶液之后加入，A錯誤；苦鹵中通入Cl2時，Cl2將Br－氧化為Br2，B正確；純堿溶液吸收Br2時，發生歧化反應，得到含Br－和BrO的溶液，根據得失電子守恒可知，溶液中BrO和Br－的物質的量之比為1∶5，C錯誤；工業上通過電解熔融MgCl2來制取金屬Mg，D錯誤。
　 從海水中提取鎂的幾步主要反應
9. D　途徑Ⅰ為Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；途徑Ⅱ為5HSO＋2IO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O；途徑Ⅲ為3Cl2＋I－＋3H2O===IO＋6Cl－＋6H＋，以上三個反應均涉及元素化合價的變化，均屬于氧化還原反應，A、C正確。由途徑Ⅰ可知，氧化性：Cl2>I2，由途徑Ⅱ可知，氧化性：I2IO，故氧化性：Cl2>IO>I2，B正確。I－與Cl2反應生成相同物質的量的I2和IO，離子方程式為3I－＋4Cl2＋3H2O===I2＋IO＋8Cl－＋6H＋，則反應的I－和Cl2的物質的量之比為3∶4，D錯誤。
10. C　Br2易揮發，可用熱空氣吹出 Br2進行富集，A正確；Cl2可與Br－反應得到 Br2，符合除雜的原則，B正確；工業上可通過電解熔融MgCl2的方法獲得鎂單質，C錯誤；氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，通入 Cl2可制得 Br2，則氧化性：Cl2>Br2，D正確。
11. B　苦鹵水中加入物質X的目的是將溶液中的鎂離子轉化為Mg(OH)2沉淀，故物質X溶于水后應該顯堿性，生石灰價格便宜且溶于水顯堿性，故物質X常選用生石灰，A正確；因鈉、鎂、鋁為活潑金屬，故選用電解法進行冶煉，制備鎂可選用電解熔融MgCl2的方法，B錯誤；根據流程，反應物MgO、C和Cl2發生氧化還原反應，又因高溫條件下碳元素轉化為一氧化碳，則生成物為MgCl2和CO，根據得失電子守恒配平方程式為MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C正確；煅燒后的產物主要為MgO，MgO中加入稀鹽酸后得到MgCl2溶液，再利用結晶法可獲得MgCl2·6H2O，D正確。
12. (1) 坩堝
(2) 檢查是否漏液　液體分層，上層溶液接近無色，下層溶液呈紫紅色
(3) 防止后續步驟中消耗過多硫酸
(4) 過濾
(5) I2易升華，會導致 I2損失

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