鲁科必修1第03章第4节Word文档下载推荐.docx
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②先加入过量的BaCl2溶液使SO42-完全沉淀，再加入过量的NaOH溶液除去Fe3+和Mg2+，再加过量的Na2CO3溶液除去Ca2+和Ba2+，过滤后，向滤液中加入盐酸调pH为7即可。
【领悟·
整合】
海水中共含有80多种元素，这些元素大部分以盐的形式存在，它们在海水中的含量差异很大。
人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品，是人体必须的物质，更被誉为“化学工业之母”，在工业上，主要通过氯碱工业等进行综合利用。
典例1：
中国食盐产量居世界首位。
下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是
A．蒸馏B．蒸发C．过滤D．搅拌
研析：
实验室中的“蒸发”操作是利用水受热易挥发，其中的溶质因溶剂减少而析出的过程，这与海水晒盐的原理是相似的。
答案：
B
典例2：
医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有丰富的；
碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。
为解决这一全国性的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济的可行措施是。
碘是海水中的微量元素，有非常重要的用途，不仅可以制药，而且有极其重要的生理作用。
人体的碘主要存在于甲状腺里，如果缺碘，就容易患甲状腺肿大，而海带中含有丰富的碘。
多食海带，可以在一定程度上缓解我国缺碘严重的状况，但毕竟解决不了根本问题。
为了消除碘缺乏病，我国政府规定在食盐中必须加入一定量的碘酸钾，以确保人体对碘的摄入量。
碘元素；
食盐加碘（盐）。
研习点2镁和海水提镁
1.海水提镁的方法
（1）海水提镁的3个环节：
①碱的制取——贝壳高温分解产生CaO，再与水反应得碱。
②Mg2+的浓缩——海水加碱，得氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来，再加盐酸，得到浓的MgCl2溶液。
③Mg的制取——MgCl2溶液经过蒸发、浓缩、干燥，得到MgCl2固体，电解熔融的MgCl2得到Mg。
（2）相关化学（或离子）方程式：
①CaCO3
CaO＋CO2↑；
CaO＋H2O＝Ca（OH）2
②Mg2+＋2OH－＝Mg（OH）2↓；
Mg（OH）2＋2H+＝Mg2+＋2H2O
③MgCl2
Mg+Cl2↑
2．镁的性质
（1）物理性质：
镁是一种银白色金属，密度小于水，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。
（2）化学性质
①与非金属单质反应
2Mg+O2
2MgO3Mg+N2
Mg3N2Mg+Cl2
MgCl2
②与酸反应
与镁与非氧化性酸，如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气：
Mg+2H+＝Mg2++H2↑
与镁与氧化性酸，如浓硫酸、硝酸等反应，但不生成氢气：
Mg+2H2SO4（浓）＝MgSO4+SO2↑+2H2O
③与某些氧化物反应2Mg+CO2
2MgO+C
（1）“二氧化碳不支持燃烧”的说法不是绝对的。
二氧化碳对大多数可燃物是良好的灭火剂，而对于K、Ca、Na、Mg等可燃物则是助燃剂。
（2）镁是活泼的金属，易被氧化，但镁又具有抗腐蚀性能。
这是因为在常温下，镁在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，故镁有抗腐蚀性能。
典例3：
铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装饰材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等，下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高
此题是引导学生关注生活、生产实际，从化学视角解释生活现象，真正做到学以致用。
建筑装饰材料属于长期使用的材料，其不易生锈、密度小；
强度高等性质有利于建筑物的长久安全使用。
但建筑材料没有必要要求导电性好，相反，建筑装潢材料导电性好不利于建筑物的安全使用，因为它导致建筑物遭雷击。
典例4：
镁不仅能在O2中燃烧，它还能在不支持燃烧的氮气、能灭火的CO2中燃烧。
与CO2性质相似，镁亦能在SO2和灼热的水蒸气中燃烧，写出有关反应的化学方程式并指出实验时观察到的现象。
（1）Mg＋SO2
①反应方程式：
_______________；
②实验现象：
_______________。
（2）Mg＋H2O（g）
（类比法）Mg与CO2反应的实质是Mg夺取了CO2中的氧，本身被氧化为MgO，把C还原了出来：
2Mg＋CO2
2MgO＋C。
由题意可知，Mg也能夺去SO2（或H2O）中的氧，本身被氧化为MgO，把S（或H2）还原出来。
与Mg与CO2反应不完全相同的是，部分Mg还能和生成的硫继续反应，生成硫化镁。
（1）①2Mg＋SO2
2MgO＋SMg＋S
MgS
②Mg在SO2中燃烧，产生白色固体，也产生黄色固体
（2）①Mg＋H2O（g）
MgO＋H2②Mg在H2O（g）燃烧，生成白色固体
研习点3溴和海水提溴
1．与溴关系密切的一组元素——卤素
溴和氯、碘等元素在原子结构和元素性质方面有一定的相似性，它们在元素周期表中排在同一纵列（同一族）里，常一起研究。
由于这些元素易形成盐，所以它们被称为卤素（卤是“成盐”的意思）。
2．溴单质和碘单质的物理性质
（1）实验探究溴和碘的物理性质：
重点色、态、味及溶解性。
物理性质
溴单质
碘单质
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性和溶液颜色
水中
可溶；
橙黄色
难溶；
黄褐色
酒精中
易溶；
橙红色
褐色
四氯化碳中
紫红色
（2）萃取
实验探究溴水和碘水中加入CCl4的现象
实验表明，用CCl4可以提取溴水中的溴以及碘水中的碘，这种分离方法叫萃取。
利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。
溴、碘在水中溶解度不大，但易溶于有机溶剂。
溴是常温下唯一呈液态的非金属，保存时应盛放在棕色、磨砂玻璃塞、细口瓶中，通常还加入少量水，形成水封，减少挥发。
碘易升华，遇淀粉变蓝，这是碘的特性。
3．氯、溴、碘单质氧化性的强弱
实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱：
实验项目
实验操作
实验现象
实验结论
氯置换溴
将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中
溶液由无色变为橙黄色
氯可以置换出溴
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
氯置换碘
将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中
溶液由无色变为褐色
氯可以置换碘
Cl2+2KI=2NaCl+I2
溴置换碘
将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中
溴可以置换碘
Br2+2KI=2NaBr+I2
结论
氯、溴、碘的氧化性：
Cl2>
Br2>
I2;
还原性：
Cl-<
Br-<
I-
【知识·
链接】
①碘的氧化性较弱，遇变价金属得低价化合物。
如碘与铁反应生成FeI2
②氯、溴、碘的单质都能与H2反应，生成HX;
HCl、HBr、HI都易溶于水，且都是强酸。
③氯、溴、碘的单质都能与水反应：
X2＋H2O=HX+HXO,但反应程度依次减弱。
④AgBr为浅黄色难溶物；
AgI为黄色难溶物。
二者见光都易分解。
⑤卤素离子的检验：
在含有Cl－、Br－、I－的溶液中加入硝酸银溶液分别生成白色、浅黄色、黄色的卤化银沉淀，若再加入稀硝酸．沉淀不溶解（AgF能溶于水）。
4．海水提溴与海洋的综合利用
（1）海水提溴：
溴单质的氧化性介于氯和碘之间，因此海水提溴可以选取氯气作氧化剂。
大体分为三个步骤：
浓缩：
海水中的Br-的浓度很小，大约0.067g/L,海水晒盐剩下的苦卤中的Br-浓度较大，可作提取溴的原料。
氧化：
向苦卤中通入氯气。
Cl2+2Br－=2Cl－+Br2
提取：
向溶有溴的苦卤中鼓入热空气或水蒸气，使溴挥发而分离出来。
溴的用途很广泛。
可用于制造燃料的抗爆剂、感光材料、杀虫剂、镇静剂等。
（2）海水的综合利用
目前，我国海水资源的综合利用，以及从海水中直接提取溴、钾等还处在发展中，海水中大量的宝藏还有待于进一步开发，随着科学技术的进步，我国海水资源的开发和利用，必将为我国的经济建设提供越来越多的重要物质。
典例5：
a、b、c、d四个集气瓶中装有Cl2、H2、HCl、HBr中的任一种气体。
若a、d两瓶气体混合见光爆炸，a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴。
则c瓶装的气体是
A．HBrB．HClC．Cl2D．H2
a、d两瓶气体混合见光爆炸，必为H2和Cl2。
而a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴（液溴），必为Cl2和HBr（发生了Cl2＋2HBr＝2HCl＋Br2的反应）。
则c中必盛有HCl，同时推出a中为Cl2，b中为HBr，d中为H2。
典例6：
从海水里提取溴的过程中，有如下反应：
5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4＝3Br2＋3Na2SO4＋3H2O。
与上述反应在原理上最相似的反应是
A．2NaBr＋Cl2＝Br2＋2NaClB．2KI＋Br2＝I2＋2KBr
C．2H2S＋SO2＝3S＋2H2OD．Cl2＋H2O＝HCl＋HClO
在5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4＝3Br2＋3Na2SO4＋3H2O反应中，反应物中Br－被氧化，BrO－3被还原，最后都生成Br2。
也就是在此反应中被氧化和被还原的为不同价态的同一元素（溴），而且都被还原和氧化成同一价态物质。
在4个答案中，只有C中被氧化和被还原的元素为不同价态同一元素（硫），最后都生成单质硫，两者原理最相似。
C
探究解题新思路
▲基础思维探究
题型一、有关镁及其化合物的简单计算
把等质量的金属镁分别放在：
①纯氧气（O2）中；
②二氧化碳气体中；
③空气中。
完全燃烧后，得到的固体物质的质量分别对应的是w1g，w2g和w3g。
以上三者的关系正确的是
A．w1＞w2＞w3B．w3＞w1＞w2
C．w3＞w2＞w1D．w2＞w1＞w3
镁在氧气，空气或二氧化碳中燃烧反应的化学方程式共有：
2Mg+O2
2MgO3Mg+N2
Mg3N22Mg+CO2
3MgO+C
由于镁在氧气中燃烧只生成MgO，而镁在二氧化碳气体中燃烧生成MgO和C；
所以W2＞W1。
而镁在空气中燃烧，除生成MgO外，还有少量Mg3N2。
设1mol镁完全与O2反应生成1molMgO，其固体质量为40g；
1molMg与氮气完全反应，生成1/3molMg3N2。
固体质量为33.3g，故题中生成的固体质量应在40g与33.3g之间。
所以有W1＞W3。
综合上述分析，得关系式为W2＞W1＞W3。
D
方法导引：
既然Mg的质量相等，不妨设为1mol，可以降低计算难度。
空气中主要含有N2和O2，比较Mg在O2与空气中燃烧产物质量的不同，也就是比较Mg在O2与N2中燃烧产物质量的不同，因此又不妨将空气极限为N2而比之。
忽视Mg与CO2反应产生的C也是固体，是导致本题误解的主要因素。
拓展变式
1．下列物质分别与100mL2mol/L的盐酸恰好反应时，所得溶液的溶质的物质的量浓度的大小关系是：
①镁粉②氧化镁③氢氧化镁④碳酸镁
A．①>
②>
③>
④B．①>
②=④>
③
C．①>
④>
③=②D．④>
①>
②=③
1．研析：
写出方程式，分析溶液中的溶质是相等的，溶液质量的计算，只要考虑水的质量，水多，则溶质的质量分数小。
题型二、卤素单质的氧化性
在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br－变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。
原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于
A．0.0075mol·
L－1B．0.18mol·
L－1
C．0.075mol·
L－1D．0.08mol·
当氯气通入含有等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中，因H2SO3的还原性比Br－强，氯气先氧化H2SO3，再氧化Br－。
设原溶液中HBr和H2SO3的物质的量浓度都为x。
由题意可知：
0.1L×
x×
1/2＋0.1L×
2＝0.01mol×
2（电子守恒）。
解得x＝0.08mol·
L－1。
D
友情提醒：
一种氧化剂同时与几种还原剂相遇时，还原性强的首先被氧化；
这是氧化还原反应的规律。
此外，“还原剂的还原性强于还原产物”，这也是重要反应规律。
掌握好这些基本规律，是解决氧化还原反应问题的前提。
2．向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体剩余物质的组成可能是
A．NaCl、Na2SO4B．NaCl、NaBr、Na2SO4
C．NaCl、Na2SO4、I2D．NaCl、NaI、Na2SO4
2．研析：
已知：
Cl2+2Br-＝2Cl-+Br2；
Br2+2I-＝2Br-+I2；
H2O+I2+SO32-＝2I-+SO42-+2H+。
所以，氧化性Cl2>
Br2>
I2>
SO42-；
SO32->
I->
Br->
Cl-。
在向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中，先通入一定量氯气，后又将溶液蒸干并充分灼烧的过程中，还原剂被氧化的先后顺序是Na2SO3、NaI、NaBr，至于具体反应到哪一种物质，要取决于Cl2的用量。
A、B
▲综合思维探究
题型一、学科内综合题
化学上将SCN－、OCN－、CN－等离子称为“类卤离子”。
现将KSCN溶液滴加到酸性Fe3+溶液中，溶液立即变成红色。
将此红色溶液分成两份：
一份中加入KMnO4溶液，红色褪去；
（1）向另一份中通入SO2时，红色也消失；
（2）再滴加少量KMnO4溶液，其紫色也褪去。
（3）试用离子方程式解释以上三部分颜色变化的原因（方程式可以不配平）。
此题解答的关键是抓住“类卤离子”的信息。
SCN－与Cl－相似，被氧化后则生成（SCN）2。
Fe3＋与SCN－形成的络离子和分子有6种，在书写离子方程式时，有多种写法，均属合理答案。
此题涉及的知识点有：
氧化性：
MnO4－＞（SCN）2＞Fe3＋．所以．MnO4－滴入Fe（SCN）2+溶液中．将SCN－氧化为（SCN）2，使血红色褪去；
滴入Fe2＋的溶液中，MnO4－的紫色褪去。
Fe3＋可氧化SO2而破坏Fe（SCN）＋2的组成，所以，SO2通入Fe（SCN）＋2后，也使血红色褪去。
（1）Fe（SCN）2+＋MnO4－＋H＋→Fe3＋＋（SCN）2＋Mn2＋＋H2O
（2）Fe（SCN）2+＋SO2＋H2O→Fe2＋＋SO42－＋SCN－＋H＋
（3）Fe2＋＋MnO4－＋H＋→Fe3＋＋Mn2＋＋H2O
考向指南：
《考试大纲》明确规定，考生必须要具备一定的接受信息，处理信息的能力，因此像这种信息题是高考的必考题型。
“类卤素”是经常考到的知识点，我们应该可以依据卤素的性质推测“类卤素”的性质，并进行应用。
“类卤素”如：
（CN）2、（SCN）2、（OCN）2、IBr等性质与卤素相似，表现在氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag＋结合的生成物的难溶性等。
但是，由于类卤素的组成不是一种元素，其各元素的化合价有差别，以致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同。
如IBr＋H2O＝HBr＋HIO的反应不属于氧化还原反应等。
3．向溴水中加入下列物质．不能使溴水的颜色变为无色的是
A．加入CCl4多次萃取B．加入适量KI溶液
C．加入适量的镁粉D．加入适量的K2CO3溶液
3．研析：
能使溴水褪色的物质有①还原性物质H2S、SO2、Na2SO3、Mg粉等。
②促进Br2与H2O反应的物质有NaOH、Na2CO3、AgNO3等。
③有机溶剂的多次萃取也可使溴水几乎无色。
④有的物质虽可与溴水反应（如KI、FeCl2等），由于生成有颜色的物质（I2、Fe3＋），溴水的颜色不会褪去。
题型二、实际应用题
为实现中国消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中的碘以碘酸钾（KIO3）形式存在。
已知在溶液中IO3-可和I-发生反应：
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明在食盐中存在IO3-。
可供选用的物质有：
①自来水，②蓝色石蕊试纸，③碘化钾淀粉试纸，④淀粉，⑤食糖，⑥食醋，⑦白酒。
进行上述实验时必须使用的物质是（碘单质可使淀粉变蓝色，用于碘的检验）
A．①③B．③⑥C．②④⑥D．①②④⑤⑦
这是一道涉及日常生活的设计性实验题，其实验原理已由题给的化学方程式表明。
根据题意及化学方程式可知，该实验除需提供食盐样品外，还应供给水、淀粉、I－及H+等。
能满足上述要求的选供物质有①自来水、③碘化钾淀粉试纸、④淀粉、⑤食醋。
但自来水中含有Cl2、HClO等氧化性物质，易将I－氧化为I2，造成判断失误，故自来水不能使用。
碘化钾淀粉试纸能提供I－及淀粉，根据简单性原则，淀粉可以省略。
食醋的主要成分是含3%～5%醋酸的溶液，既含H2O，又含H+，一举两得。
通过分析，实验时必须使用的物质是：
碘化钾淀粉试纸、食醋和食盐（样品）。
总结提升：
是物质检验实验方案设计类型题。
解答的关键是依据反应原理IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，分析检验实验所用的药品，并在给定的范围内选出，然后逐步讨论实验操作步骤。
本题的易错点是多选自来水。
4．
（1）一种变色眼镜的镜片和普通照相感光胶片中含有卤化银。
镜片变化是因为卤化银在光的作用下发生化学反应，其反应式是，照相感光胶片曝光的化学反应是
。
（2）在我国干旱严重的华北地区，近年来利用飞机、高炮或火箭等运载工具向过冷支层中播撒碘化银（AgI）或干冰，实现人工增雨（或人工增雪），达到减灾的目的。
下列有关人工增雨的评述中，你认为不甚理智的是
A．它对农业生产条件和大气环境的改善有一定的效益
B．它使用的碘化银中的重金属元素对土壤造成污染
C．它使用的AgI如换成干冰，可避免重金属元素对土壤的污染
D．它是人类彻底战胜自然的表现，体现了人类的力量是无穷的
4．研析：
变色玻璃中是把卤化银与微量的氧化铜密封到玻璃中。
当太阳光或紫外线照射时，卤化银会分解产生银原子。
银原子能吸收可见光，玻璃变暗。
当放到暗处，在氧化铜的催化下Ag原子和卤原子结合。
（1）2AgX
2Ag＋X22AgBr
2Ag＋Br2
（2）D
题型三、学科间渗透题
碘缺乏症遍及全球，多发生于山区。
南美的安第斯山区、欧洲的阿尔卑斯山区和亚洲的喜马拉雅山区是高发病地区。
我国云南、河南等10余省的山区发病率也较高。
据估计我国患者大约有1000万人。
为控制该病的发生，较为有效的方法是食用含碘食盐，我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾（KIO3）。
据此回答下列问题：
（1）碘是合成下列哪种激素的主要原料之一
A．胰岛素B．甲状腺激素C．生长激素D．雄性激素
（2）长期生活在缺碘山区，又得不到碘盐的供应，易患
A．甲状腺亢进B．佝偻病C．地方性甲状腺肿D．糖尿病
（3）可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾。
反应的化学方程式为。
氧化产物与还原产物的物质的量之比为。
能观察到的明显现象是。
（4）已知KIO3可用电解方法制得。
总反应化学方程式为：
KI＋3H2O
KIO3＋3H2↑。
在某温度下．若以12A的电流强度电解KI溶液10min．理论上可得标况下氢气___________L。
此题重点考查了一些卫生保健的常识及与其有关的化学知识。
碘是合成甲状腺激素的主要原料之一，缺碘易患地方性甲状腺肿。
这一病症可用食含碘食盐的方法来预防，这些内容属于卫生保健的常识性知识。
但检验食盐中是否含碘及如何制取碘盐中所需的KIO3，则需用化学知识来解决。
在酸性条件下，IO3－可氧化I－生成单质碘，碘遇淀粉变为蓝色。
反应的化学方程式为：
5KI＋KIO3＋6HCl＝6KCl＋3I2＋3H2O。
I2既是氧化产物，又是还原产物，其物质的量之比为5∶1。
本题的第（4）小题是利用电学知识解决化学问题。
依据Q＝It和1个电子的电量为1.60×
10－19C
n（e－）＝
＝7.475×
10－2mol
V（H2）＝
mol×
22.4L·
mol－1＝0.837L
（1）B
（2）C
（3）5KI＋KIO3＋6HCl＝＝＝6KCl＋3I2＋3H2O5∶1溶液变蓝
（4）0.837
卤素及其化合物在化学学科内卤素有明显的交汇、综合，这一知识正符合“3＋X”的学科内综合。
由于微量元素碘对生物体的生命活动起着重要作用（碘是合成甲状腺激素不可缺少的原料，体内缺碘，易患“大脖子病”）。
因此，以碘为素材的学科间综合也应引起注意。
5．在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体A，将滴管中的液体B挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹，尖嘴管有液体呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。
（1）若A为HCl气体，B为石蕊试液，则形成红色的喷泉。
试分析红色喷泉形成的原因。
（2）请你根据喷泉形成的原理，选择适当的A和B来完成喷泉实验（至少通过三种途径且其中一种喷泉为有色）。
将你的选择填入下表。
A
喷泉颜色
途径1
途径2
途径3
（3）已知气体压强p、体积V、温度T、物质的量n之间的关系可用克拉珀龙方程式表示：
pV＝nRT（R为常数）．你能否根据此关系再找出能够完成喷泉实验的其他条件？
5．研析：
本题既是结论开放型试题，又是内容开放型试题和思维策略开放型试题。
在内容上联系物理知识，注重学科间的横向联系，对学生的知识综合运用能力提出了较高的要求；
在考虑喷泉形成的途径和喷泉实验成功的因素
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