高中化学专题3从海水中获得的化学物质3单元2课时从海水中提取镁从海带中提取碘高中一册化学

第2课时 从海水中提取镁 从海带中提取
碘 发 展 目 标 体 系 构 建 1.初步了解海洋化学资源的分布，了解从海水或
海产品中提取镁、碘单质的基本原理和方法，能
依据物质性质及其变化综合利用资源。

2．认识化学理论与技术在资源利用中发挥的积极
作用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。

一、从海水中提取镁
1．镁的存在
自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。

2．从海水中提取镁
(1)从海水中提取金属镁，其简单流程如下：
海水中的Mg 2＋――→①Mg(OH)2――→②MgCl 2――→③Mg
①MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2，
离子方程式为：Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓；
②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ，
离子方程式为：Mg(OH)2＋2H ＋=== Mg 2＋＋2H 2O 。

③MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。

微点拨：由MgCl 2·6H 2O 加热制取无水MgCl 2时，要不断通入干燥的HCl 气体，防止MgCl 2水解生成Mg(OH)2。

3．镁的性质
(1)镁的原子结构
镁的原子结构示意图为：
原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。

(2)镁的物理性质
银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。

(3)镁的化学性质 镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。

可以与非金属单质、水、酸、盐以及某
些氧化物反应。

①与N 2反应
反应方程式：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2。

②与CO 2反应
反应方程式：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。

现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。

③与稀硫酸反应：离子方程式为Mg ＋2H ＋===Mg 2＋
＋H 2↑。

(4)镁的重要应用
镁是一种重要的金属材料，密度小，能与Cu 、Al 、Sn 、Mn 、Ti 等金属形成合金，这些
镁合金硬度和强度都较大。

其应用有：
①镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。

②氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2 800 ℃。

二、从海带中提取碘
1．海带中提碘
(1)流程：干海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。

(2)以氯气为氧化剂，制取碘单质的化学反应方程式为：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。

2．加碘食盐中碘元素的检验
(1)实验步骤及证明方法：将加碘食盐溶解后加入白醋，然后将混合溶液滴在碘化钾淀
粉试纸中央，观察试纸是否变蓝色。

(2)IO －3和I －反应的离子方程式： IO －3＋5I －＋6H ＋===3I 2＋3H 2O 。

3．碘与人体健康
人体缺碘时会患甲状腺肿大，我国通过加碘食盐来补充碘元素，加碘食盐中添加的含
碘物质一般是KIO 3。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。

)
(1)海水中提取Mg 既涉及复分解反应又涉及置换反应。

(×) (2)镁在空气中燃烧只生成MgO 。

(×) (3)可以通过在食盐中添加碘单质来帮助人们提高碘的摄入量。

(×)
(4) 实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。

(×)
2．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：
①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯气；④
过滤；⑤用分液法分离液体混合物。

合理操作的先后顺序是( )
A ．①②③④⑤
B ．①④②③⑤
C ．①②④③⑤
D ．①④③②⑤
D [海带灼烧成灰后，有不溶性的物质，需经过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I
－氧化为I 2，再萃取分液。

]
3．镁原子最外层电子数为 ，单质镁的还原性很 ，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)：
、
、
；
镁与水反应的剧烈程度 于钠与水反应，说明镁的还原性 于钠。

[答案] 2 强 2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 弱
弱
海水提镁及海带中碘元素的检验
(素养养成——宏观辨识与微观探析)
[提示] ①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。

②灼烧海带至完全成灰，停
止加热，冷却。

③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。

④在滤液中滴加稀H 2SO 4及
H 2O 2，然后加入几滴淀粉溶液。

如果淀粉溶液变蓝色则证明海带中含有碘元素。

[问题2] 使用什么样的试剂、采用什么样的方法可以将生成的I 2从碘水中提取出来？
[提示] 采用萃取的方法，用CCl 4将I 2从碘水中提取出来。

1．海水提镁
(1)工艺流程：
(2)主要反应原理：
CaCO 3=====煅烧CaO ＋CO 2↑
CaO ＋H 2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2＋MgCl 2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O
MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑
2．海带中碘元素的检验
(1)反应原理：2H ＋＋2I －
＋H 2O 2===I 2＋2H 2O 。

(2)实验步骤及证明方法
1．已知MgO 、MgCl 2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电
电解，都可得到金属镁。

从海水中提取金属镁，正确的方法是( )
A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解Mg
B ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电Mg
C ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→通电Mg
D ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→通电Mg
D [镁应由电解熔融的MgCl 2得到，而不能由电解Mg(OH)2、MgO 得到，A 、C 项错误；
向海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH ，因为石灰乳可由海边贝壳来制取，
比NaOH 要便宜得多，A 项错误；直接加盐酸于海水中，海水中的MgCl 2不能分离出来，B 项
错误。

]
2．海带是海洋中的一种海藻，海带中含有丰富的碘，是人类经常食用的一种补碘食物。

某资料中有“海带中碘的检验”的选做实验，操作步骤如下：
①取3 g 左右干海带，除去表面杂质，剪碎，用酒精润湿，放在坩埚中灼烧成灰，冷
却；
②将海带灰转移到小烧杯中加蒸馏水，搅拌，煮沸2～3 min ，使可溶物质溶解，过滤；
③向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1 mL 过氧化氢溶液，观察现象；
④取少量上述所得溶液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象；
⑤向③剩余的滤液中加入1 mL 四氯化碳，振荡静置，观察现象；
⑥向加有四氯化碳的溶液中加入氢氧化钠溶液，充分振荡后，将混合液的下层液体放
入指定的容器中。

请回答下列问题：
(1)海带中碘元素是 (填“碘离子”“碘单质”或“碘酸盐”)，步骤①中除去
海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗，原因
是 。

(2)可说明海带中含有碘的现象有 。

(3)操作⑤叫做 ，操作⑥的目的是 。

[解析] 海带中碘元素以碘离子的形式存在，且易溶于水，为防止碘元素的损失，除
去海带表面的杂质一般用刷子刷净，不用水清洗；实验中步骤④中加入淀粉溶液后变蓝；步
骤⑤中下层液体呈紫红色可以说明海带中含有碘。

操作⑤是萃取碘水中的碘，操作⑥是为了
回收四氯化碳。

[答案] (1)碘离子 防止碘元素的损失 (2)步骤④中加入淀粉溶液后变蓝，步骤⑤
中下层液体呈紫红色 (3)萃取 回收四氯化碳
1．镁被誉为“国防金属”。

金属镁的下列性质不属于物理性质的是( )
A ．良好的可塑性
B ．良好的延展性
C ．良好的导电性、传热性
D ．反应中易失去电子
D [反应中易失去电子是化学性质。

]
2．下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是( )
A ．MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2
B ．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O
C ．Mg(OH)2=====加热MgO ＋H 2O
D ．MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑
C [A 项是把海水中的Mg 2＋
转化为Mg(OH)2沉淀，B 项是把Mg(OH)2转化为MgCl 2，D 项
是电解熔融MgCl 2制得Mg 和Cl 2，C 项中的反应未涉及。

]
3．从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是( )
A ．将海带灼烧成灰
B ．过滤得含I －溶液
C ．放出碘的苯溶液
D ．分离碘并回收苯
D [海带灼烧成灰应在坩埚中进行；过滤时应用玻璃棒引流；苯的密度比水小，在分
液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用
水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。

]
4．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：
干海带――→灼烧海带灰――→沸水浸泡悬浊液――→过滤滤液――→H ＋
H 2O 2
碘水――→CCl 4I 2的CCl 4溶液――→蒸馏I 2
下列关于海带制碘的说法中不正确的是( )
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CCl 4得到I 2的CCl 4溶液，该操作为“萃取”
A [A 项错误，实验室是在坩埚中灼烧干海带；
B 项正确，碘元素化合价升高，发生氧
化反应；C 项正确，碘水中有碘单质，能使淀粉显特殊的蓝色；D 项正确，这是一个富集提
取的过程，化学上称为萃取。

]
5．已知镁能在O 2、N 2、CO 2中燃烧生成相应的化合物。

试回答下列问题：
(1)镁在空气中燃烧，除发生反应N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2外，还能发生其他反应，写出反应
的化学方程式：。

(2)镁条在氧气中燃烧时看到的现象是 。

(3)有同学认为空气中氮气含量最大，所以产物中氮化镁含量最大。

事实上是这样吗？
为什么？。

(4)通过镁在空气中燃烧这一事实，你对燃烧这一概念有何新的认识？。

[解析] 镁是较活泼金属，镁在空气中燃烧，产物较复杂。

但产物中MgO 最多，这是
由于氧气比N 2、CO 2活泼所致。

燃烧是剧烈的发光发热的氧化还原反应，不一定有氧气参加。

[答案] (1)2Mg ＋O 2=====点燃2MgO,2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C (2)剧烈燃烧，发出耀眼的白
光，生成大量白烟 (3)不是，因为氧气比氮气活泼 (4)燃烧不一定有氧气参加。