第3章 第4节 第1课时 海水中的元素 海水提镁

第4节海水中的元素

第1课时海水中的元素海水提镁

1.了解海水中微量元素的存在和应用，认识海洋对人类的重要性。

2.掌握镁及其重要化合物的主要性质及应用，掌握如何从海水中提取镁。重点

1．海水中的元素

(1)常量元素(即每升海水中的含量均大于1_mg的元素)有：氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟共11种。

(2)微量元素(即每升海水中含量低于1 mg的元素)：锂、碘等元素。

2．海水元素对人体的重要性

(1)食盐是人体的必需物质，并对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。

(2)人体缺碘会使人感到头晕、倦怠、全身无力，学习和工作效率降低，长期缺碘会导致大脖子病，甚至会导致心脏病。

[探究·升华]

[思考探究]

海水中含有丰富的化学元素，不需要化学变化就能从海水中获得多种单质吗？阐述理由。

【提示】不能。海水中含有的多种元素均是以化合态形式存在，若元素由化合态转化成游离态，元素化合价一定发生变化，即一定发生氧化还原反应。

[认知升华]

1．海水中的化学元素

常量元素：每升海水含量大于1 mg的元素，如Cl、Na、Mg、S、Br等。

微量元素：每升海水含量低于1 mg的元素，如Li、U、I等。

2．几种元素的主要用途

(1)Li：热核反应的重要材料之一，制造锂电池，特重合金的原料。

(2)I：用于制药、食盐加碘(一般加的是KIO3)。

(3)U：核燃料。

[题组·冲关]

1．下列属于海水中的微量元素的是( )

①Cl②Na③Br④I⑤Mg⑥U

A．①②⑤B．④⑥C．①②③④D．③④⑤⑥

【答案】B

2．从海水中提取下列物质，不需通过化学变化就可得到的是( )

A．NaCl B．金属钠C．金属镁D．Cl2

【解析】海水中的钠、镁、氯元素均以化合态存在，要获得其单质，必定发生化学变化，B、C、D错误。

【答案】A

3．判断正误。

(1)海水中的常量元素有Cl、Na、S、I等。( )

(2)海水的主要成分是水，除能得到淡水和食盐外无其他用途。( )

(3)微量元素是指1 L海水中的含量低于1 mg的元素。( )

(4)微量元素含量太小，无多大用途。( )

(5)有80多种元素能在海水中找到，海水被称为“化学元素的宝库”。

(6)微量元素铀可做核燃料，人们越来越重视对海水提铀的研究。( )

【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√

1．海水提镁

(1)工艺流程可分为三步：分别是：①加碱沉淀；②过滤、加盐酸；③结晶、过滤、干燥、电解。

(2)主要化学反应：

①MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2

②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O

③MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑

2．镁的性质及用途

(1)物理性质

颜色

密度 硬度 熔、沸点 导电、导热性 银白色

较小 较小 较低 良好

(3)用途

①制造汽车、飞机、火箭的重要材料，在国防工业上，被誉为“国防金属”。 ②冶金工业上，镁常用作还原剂和脱氧剂。

[题组·冲关]

题组1 镁的化学性质

1．正在燃烧的镁条，放入下列气体中时，不能继续燃烧的是( )

A ．CO 2

B ．Cl 2

C ．O 2

D ．He

【解析】 He 是惰性气体，与镁条不反应。

【答案】 D

2．下列有关镁的叙述中，正确的是( )

A ．镁条燃烧引起的火灾可用CO 2扑灭

B ．镁不能与盐酸反应

C ．镁制容器可以贮存、运输浓硫酸

D ．镁在CO 2中燃烧的产物不全为MgO

【解析】 Mg 可与CO 2、盐酸、H 2SO 4反应，故A 、B 、C 项错误；Mg 在CO 2中燃烧的产物中还有C ，D 项正确。

【答案】 D

【导学号：81962028】

A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解Mg

B ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2晶体――→电解Mg

C ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解Mg

D ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融) ――→电解Mg

【解析】 从海水中提取镁的方法中，有以下几点需要注意：①镁应由电解熔融的MgCl 2得到，而不能由电解MgO 得到，因MgO 的熔点比MgCl 2高得多；②往海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH ，因石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH 便宜得多；③直接加盐酸于海水中所得的MgCl 2无法分离出来。

【答案】 D

4．某工厂采用如下步骤从海水中提取镁：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；③将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；⑤电解

熔融氯化镁，得到金属镁。

(1)请写出步骤①、⑤中发生反应的化学方程式：

__________________________________________________________________； __________________________________________________________________。

(2)请写出步骤③中发生反应的离子方程式：__________________________ __________________________________________________________________。

(3)在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是________。

A ．分解反应

B ．化合反应

C ．复分解反应

D ．置换反应

(4)上述提取镁的流程中，在降低成本、减少污染方面做了一些工作，请写出其中一点。

__________________________________________________________________。

【解析】 根据海水提镁步骤可知涉及的反应有：

CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑、CaO ＋H 2O===Ca(OH)2、MgCl 2＋Ca(OH)2

===Mg(OH)2↓＋CaCl 2、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 、MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。

(3)①为分解反应、化合反应，②为复分解反应，③为复分解反应，④为分解反应，⑤为分解反应。

【答案】 (1)CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，CaO ＋H 2O===Ca(OH)2

MgCl 2(熔融) =====通电Mg ＋Cl 2↑

(2)Mg(OH)2＋2H ＋===Mg 2＋＋2H 2O (3)D

(4)①电解产生的Cl 2用于制HCl ；②利用贝壳分解生成的CaO 制石灰乳，降低成本(合理均可)