届高考化学基础知识自查复习检测.docx
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届高考化学基础知识自查复习检测
第4节 海水中的元素
考纲定位
考情播报
1.了解海水中提取Br2、I2、Mg的原理和方法。
2．了解氯及其重要化合物的制备方法。
3．了解化学与环境的关系，了解海水的综合利用。
2018·全国甲卷T7、T26（5）/全国丙卷T27
2018·全国卷ⅡT7、T12
2014·全国卷ⅡT7、T36
2013·全国卷ⅠT7、T27（3）
2012·全国卷T7
考点1|镁与海水提镁
[基础知识自查]
1．镁的性质
（1）物理性质：
银白色固体，具有金属光泽，易导电、导热。
（2）化学性质
2．海水提镁
（1）工艺流程
（2）基本步骤及主要反应
①制熟石灰的化学方程式：
CaCO3
CaO＋CO2↑，
CaO＋H2O===Ca（OH）2。
②沉淀的离子方程式：
Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓。
③酸化的化学方程式：
Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。
④蒸发结晶：
析出MgCl2·6H2O。
⑤脱水：
在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。
⑥电解：
电解熔融氯化镁制镁的化学方程式MgCl2
Mg＋Cl2↑。
[应用体验]
1．金属镁着火，能否用干冰灭火器灭火？
[提示] 不能。
2．海水提镁过程中，涉及的反应从基本反应类型分析，没涉及发生哪类反应？
[提示] 没有发生置换反应。
化合反应：
CaO＋H2O===Ca（OH）2；分解反应：
CaCO3
CaO＋CO2↑、MgCl2
Mg＋Cl2↑；复分解反应：
MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2。
3．氯化镁晶体（MgCl2·6H2O）加热失去结晶水生成MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？
[提示] MgCl2易发生水解反应，在HCl的气流中可抑制MgCl2的水解。
[考点多维探究]
角度1 镁及其化合物的性质
1．镁条在空气中燃烧的产物不可能是（ ）
A．C B．MgO
C．Mg3N2D．MgCl2
D [镁条在空气中发生如下反应：
2Mg＋O2
2MgO、3Mg＋N2
Mg3N2、2Mg＋CO2
2MgO＋C。
]
2．下列关于镁的叙述不正确的是（ ）
A．在空气中燃烧时发出耀眼的白光
B．由于镁能够在空气中与氧气反应，所以必须密封保存
C．能与盐酸反应放出氢气
D．能与沸水反应放出氢气
B [镁在空气中与O2反应生成MgO保护膜，阻止O2与内部金属镁反应。
]
3．向盛有同浓度等体积的硫酸溶液的五个烧杯（a、b、c、d、e）中分别加入足量的指定物质：
①向a中加入镁粉；②向b中加入氧化镁；③向c中加入氢氧化镁；④向d中加入碳酸镁；⑤向e中加入硫酸镁。
最终得到硫酸镁溶液浓度相等的是（ ）
A．①②B．②④
C．①⑤D．③④
B [②中MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O，④中MgCO3＋H2SO4===MgSO4＋CO2↑＋H2O，二者生成MgSO4的质量相同，溶液的质量相同，故c（MgSO4）相同。
]
角度2 海水提镁
4．从海水中提取镁，正确的方法是（ ）
A．海水
Mg（OH）2
Mg
B．海水
MgCl2溶液―→MgCl2晶体
Mg
C．海水
Mg（OH）2
MgO
Mg
D．海水
Mg（OH）2
MgCl2溶液―→MgCl2·6H2O―→MgCl2（熔融）
Mg
D [从海水中提取镁时，首先用石灰乳将海水中的Mg2＋沉淀出来，然后再用盐酸将其溶解得到MgCl2溶液，从MgCl2溶液中冷却结晶得到MgCl2·6H2O，在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，最后电解熔融MgCl2得到单质Mg。
]
5．（2014·全国卷Ⅱ节选）
（1）海水提镁的一段工艺流程如下图：
【导学号：
99682112】
浓海水的主要成分如下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
浓度/（g·L－1）
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为__________________，
产品2的化学式为_______，1L浓海水最多可得到产品2的质量为_______g。
（2）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为
______________________________________________________________；
电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式
______________________________________________________________。
[解析]
（1）工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2＋＋SO
===CaSO4↓；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即Mg2＋＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋Ca2＋，故产品2为Mg（OH）2；1L浓海水中Mg2＋为28.8g，故可得到产品2即Mg（OH）2的质量为
×58g·mol－1＝69.6g。
（2）电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2，故化学方程式为MgCl2
Mg＋Cl2↑。
因为Mg会与H2O发生反应生成Mg（OH）2和H2，故水存在会造成产品Mg的消耗，有关反应的化学方程式为Mg＋2H2O
Mg（OH）2＋H2↑。
[答案]
（1）Ca2＋＋SO
===CaSO4↓ Mg（OH）2 69.6
（2）MgCl2
Mg＋Cl2↑ Mg＋2H2O
Mg（OH）2＋H2↑
考点2|卤素的性质与卤离子的检验
[基础知识自查]
1.卤素单质性质的相似性
（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＋H2O===HX＋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．递变性
颜色
熔、沸点
密度
水溶性
氧化性
还原性（X－）
3.卤素及其化合物的特性
氟
①无正价，氧化性最强，F－的还原性最弱
②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸
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
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞
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可防治甲状腺肿大
4.卤素离子的检验
（1）AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
（2）置换——萃取法
未知液
有机层
（3）氧化——淀粉法检验I－
未知液
蓝色溶液，表明有I－
[应用体验]
1．下列哪些事实或实验能说明氧化性：
Cl2>Br2>I2________（填序号）。
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI－淀粉溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难
③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低
④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
[提示] ①②④
2．实验探究
NaBr溶液
上层：
______色溶液下层：
____色溶液
上层：
____色溶液下层：
____色溶液
（1）填写实验过程中的空白。
（2）分别写出反应①、③的离子方程式。
[提示]
（1）无 橙红 无 紫红
（2）2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－、2I－＋Br2===I2＋2Br－。
[考点多维探究]
角度1 卤素的性质及其应用
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．①③④ B．②③⑤
C．②④⑤D．①③
C [①还原性F－＜Cl－＜Br－＜I－，KF最难被氧化；③AgBr、AgI见光均易分解，均具有感光性。
]
2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如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）A中产生黄绿色气体，其电子式是________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______________________。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_________。
（5）过程Ⅲ实验的目的是_______________________________。
（6）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。
[答案]
（1）
（2）湿润的淀粉－KI试纸变蓝
（3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
（4）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
（5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
（6）原子半径逐渐增大
角度2 卤素离子的检验
3．下列叙述中正确的是（ ）
【导学号：
99682113】
A．能使湿润的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B．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 [A项，使湿润的淀粉－KI试纸变蓝的物质可能是Cl2、FeCl3溶液、NO2等；C项，I－不能被CCl4萃取，不显紫色；D项，CCl4的密度大于水的密度，下层显橙红色。
]
4．（2017·临沂模拟）鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是（ ）
【导学号：
99682114】
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤D．④⑤⑥
C [氯水、CCl4分别加入NaCl溶液中，下层为黄绿色，加入NaBr溶液中，下层为橙红色，加入NaI溶液中，下层为紫红色；加入氯水、苯与加入氯水、CCl4现象相似；硝酸、AgNO3溶液与NaCl、NaBr、NaI溶液分别得到不同颜色的沉淀。
]
考点3|卤素单质的工业制法
[基础知识自查]
1．氯碱工业——氯的提取
（1）工艺流程
海水―→粗盐
饱和食盐水
（2）反应原理：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
2．海水中提溴
（1）工艺流程
（2）反应原理
①2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
②Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO
＋2Br－；
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。
3．海带中提碘
（1）工艺流程
（2）反应原理：
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
[考点多维探究]
角度1 海水中盐、Br2、Mg的提取
1．（2015·全国卷Ⅱ）海水开发利用的部分过程如下图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
C [A项苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。
B项粗盐中含有不溶性杂质（泥沙）和可溶性杂质（Ca2＋、Mg2＋、SO
等），将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。
C项工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca（OH）2，而不选用NaOH。
D项Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收（SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr），得到浓度较大的含Br－溶液。
]
2．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SO
、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．③④⑤中溴元素均被氧化
D．SO2水溶液吸收Br2的离子方程式为：
SO2＋Br2＋2H2O===2H＋＋SO
＋2HBr
B [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；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；D项中HBr为强酸，写离子方程式应拆成H＋、Br－，D错误。
]
3．目前世界上60%的镁是从海水中提取的。
海水提镁的主要流程如下：
请回答下列问题：
（1）从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是________，写出在沉淀池中发生反应的离子方程式：
_________________________。
（2）石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的________。
（3）操作A是________，操作B是________。
（4）加入的足量试剂a是________（填化学式）。
（5）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为______________________________________________________________，
从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于________。
[解析]
（1）石灰乳中的Ca（OH）2与海水中的镁盐发生复分解反应生成Mg（OH）2沉淀。
（2）海滩上贝壳的主要成分是CaCO3，可用于制取生石灰。
（3）从沉淀池中得到Mg（OH）2固体，应利用过滤操作，加热浓缩MgCl2溶液，可使其结晶析出MgCl2晶体。
（4）溶解Mg（OH）2应用足量盐酸。
（5）MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑，Cl2可用于生产盐酸，循环利用。
[答案]
（1）沉淀Mg2＋[或使Mg2＋形成Mg（OH）2沉淀] Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
（2）贝壳 （3）过滤 加热浓缩（或蒸发结晶） （4）HCl
（5）MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑ 制盐酸
角度2 海植物中碘的提取
4．（2017·长春模拟）从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是（ ）
干海带
海带灰
悬浊液
滤液
碘水
I2的CCl4溶液
I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
A [灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确。
]
5．我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。
查有关资料可知碘单质有升华现象。
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。
【导学号：
99682115】
（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方程式为_______________________________________。
（4）把（3）中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入CCl4，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈________色。
经分液得到碘的CCl4溶液，在这一实验过程中，CCl4起________作用。
（5）用试管取碘的CCl4溶液用水浴加热，待CCl4挥发完即可得到固体碘单质。
不用酒精灯直接加热蒸发CCl4的原因是_____________________________。
（6）证明得到的固体是碘单质的化学方法是________________________。
[解析]
（1）经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。
（3）滤液中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。
（4）把（3）中所得溶液加入CCl4中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的CCl4溶液，呈紫红色，CCl4起萃取作用。
（5）用酒精灯加热碘的CCl4溶液，CCl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。
（6）利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。
[答案]
（1）坩埚
（2）过滤 （3）2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O （4）紫红 萃取 （5）因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失碘的质量 （6）取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质（其他方法合理也可）
（1）氯碱工业中所用食盐需精制的目的是除去食盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO
。
（2）从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次Cl2氧化Br－的反应，设计这两步操作的目的是富集Br2。
（3）从海水中提取氯化镁的工艺流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。
（4）从海水中提取氯化镁的工艺流程中，MgCl2·6H2O脱水制取无水MgCl2是在HCl的气流中加热氯化镁晶体，以防MgCl2发生水解而得到Mg（OH）2。
（5）碘水或溴水中I2、Br2的提取可先加CCl4萃取分液，再蒸馏获取。
[课堂小结·反馈达标1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向
1．一组判断，展示高考易误点
（1）海水淡化的方法很多，但实质都是得到纯水。
（ ）
（2）海水通过阳离子交换膜可以除去大量的Na＋、Mg2＋等阳离子。
（ ）
（3）海水中的钠、镁、氯、溴等均以化合态存在。
（ ）
（4）从MgCl2溶液中经过蒸发结晶可直接得到MgCl2。
（ ）
（5）含I2的四氯化碳溶液可通过蒸发得到I2固体。
（ ）
（6）SO2形成的酸雨在空气中放置可使溶液的pH增大。
（ ）
（7）白色污染指的是聚乙烯、聚苯乙烯等塑料制品引起的污染。
（ ）
（8）赤潮、水华是含氮、磷化合物的废水引起的水污染。
（ ）
（9）PM2.5指的是大气中直径小于或等于2.5nm的颗粒物引起的污染。
（ ）
（10）光化学烟雾是氮氧化合物与碳氢化合物在光的作用下形成的污染。
（ ）
[答案]
（1）×
（2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√ （8）√ （9）× （10）√
2．一题串知，覆盖高考考什么
（2015·全国卷Ⅱ改编）海水开发利用的部分过程如图所示：
（1）由海水制备淡水的常用方法有________、________、离子交换法，从海水中提纯粗盐的方法是________。
[考查海水淡化的方法和粗盐制备原理]
（2）从苦卤中提取Br2的离子方程式为_________________________，
然后用SO2吸收空气和水蒸气吹出的Br2，其离子方程式为________。
[考查海水中提取溴的化学反应原理]
（3）提取海水中的Mg，工业上常用________作沉淀剂，其化学方程式为
______________________________________________________________。
由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2的方法是________________，由MgCl2制Mg的化学方程式为______________________。
[考查海水中提取Mg的原理]
（4）海水的开发利用过程中有可能引起的污染有________________（列举3例）。
[考查环境保护与污染]
[答案]
（1）蒸馏法 电渗析法 浓缩蒸发
（2）2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO
＋2Br－
（3）石灰乳 MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2 在HCl气体氛围中加热失水 MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑
（4）水体污染、大气污染、土壤污染
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