8第八章 海水中的氧化—还原反应

化学氧化还原化学氧化还原是化学中非常重要的一个概念，它描述了化学反应中的电子转移过程。

化学氧化还原反应可以说是化学世界中最具活力和独特性质的一种反应类型。

它们在自然界中广泛存在，包括生物体的新陈代谢、各种能源的释放与转化等。

本文将从氧化还原反应的基本概念、反应类型、电位和应用等方面进行介绍。

首先，我们来了解氧化还原反应的基本概念。

氧化是指物质失去电子或氢原子，而还原是指物质获得电子或氢原子。

换言之，氧化是指电子从一个物质或原子转移到另一个物质或原子，而还原则是电子从另一个物质或原子转移到一个物质或原子。

例如，当金属与非金属离子结合形成化合物时，金属丧失了电子，即发生了氧化反应；而非金属离子则获得了金属丧失的电子，发生了还原反应。

氧化还原反应可以分为两种类型：直接氧化还原反应和间接氧化还原反应。

直接氧化还原反应是指直接发生电子转移的反应，例如金属与非金属之间的反应；而间接氧化还原反应是指通过中间体（如氧气）来传递电子的反应，例如金属与酸反应产生的氢气可以被氧气氧化。

间接氧化还原反应中，氧化剂被还原，而还原剂被氧化。

在氧化还原反应中，经常会涉及到电位的概念。

电位是描述物质的氧化还原性质的一个重要参数，它表示一个物质氧化还原反应的趋势。

具有较高电位的物质具有较强的氧化性，即它们容易被还原；而具有较低电位的物质具有较强的还原性，即它们容易被氧化。

通过比较不同物质的电位，我们可以推测氧化还原反应中电子的流动方向。

化学氧化还原反应在生活和工业中有广泛的应用。

其中最为常见的应用是电池和蓄电池。

电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是通过氧化还原反应来实现的。

正极发生氧化反应，负极发生还原反应，从而产生电子流动，产生电能。

电池在现代社会中无处不在，为我们的生活提供了便利。

此外，化学氧化还原反应还应用于金属腐蚀、光合作用、水处理等领域。

金属腐蚀是指金属与氧气或其他氧化剂反应导致金属表面出现氧化层的现象，它是一种氧化还原反应。

第八章电位法和永停滴定法一、选择题1．Daniell原电池中锌极是（）A、还原反应B、正极C、氧化反应、负极D、阴极2．玻璃电极膜电位产生的机理是（）A、电子传导B、离子交换和扩散C、电流D、电子扩散3．璃电极测量溶液pH值时，采用的定量方法为（）A、校正曲线法B、直接比较法C、一次加入法D、增量法差4．下列关于玻璃电极叙述不正确的是（）A、玻璃电极属于离子选择性电极B、玻璃电极可测定任意溶液的pH 值C、玻璃电极可用作指示电极D、玻璃电极可用于测量混浊溶液的pH 值5．测定溶液pH时，用标准缓冲溶液进行校正的主要目的是消除()。

A、不对称电位B、液接电位C、不对称电位和液接电位D、温度6．在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度（）A、成正比B、对数成正比C、符合扩散电流公式的关系D、符合能斯特方程式+A、内外玻璃膜表面特性不同B、内外溶液中H浓度不同+C、内外溶液的H活度系数不同D、内外参比电极不一样8．玻璃电极使用前必须在水中浸泡，其主要目的是()。

A、清洗电极B、活化电极C、校正电极D、清除吸附杂质9．理论上，pH玻璃电极在1-14范围内，E与pH应成线性关系，实际上pH＞9时测定电极电位比理论值高，则测得pH（）A、等于真实值B、大于真实值C、小于真实值D、无规律10．在电位滴定中，以E／V-V(E为电位，V为滴定剂体积)作图绘制滴定曲线，滴定终点为()A、曲线的最大斜率点B、曲线的最小斜率点C、峰状曲线的最高点D、E／V为零时的点11．电位滴定中，以△２Ｅ／△Ｖ２～Ｖ作图绘制滴定曲线，滴定终点为（）A、△２Ｅ／△Ｖ２为零的点B、曲线的最大斜率点C、曲线的最小斜率点D、曲线的斜率为零时的点12．电位滴定法中用于确定终点最常用的二次微商法计算滴定终点时所需要的在滴定前后滴定液消耗的体积数和对应的电动势的数据记录最少不少于()组．A、2B、3C、4D、513．以下的原电池经改进后可用于测定()。

海洋物理化学思考题第一章液态水的结构1、液态水有哪两种结构模型一混合型理论模型间隙模型混合模型闪动簇团模型二连续体模型2、“闪动簇团”模型有什么特点？不必假设冰I h结晶的存在，也不必考虑簇团中水分子构成的方式，因而避开了过冷、结冰与流动性等现象所提出的问题“自由”水中的氢键已破裂，分子之间力为偶极-偶极作用和L o n d o n作用簇团具有闪动的特性3、用“闪动簇团”模型解释压力和温度对纯水结构的影响。

压力：簇团理论：簇团由于具有一定的构型而比它周围“自由”的水体积更大，压力增大，将破坏这些簇团使体积减小温度：：簇团的破坏所引起的密度增加和正常热膨胀所引起的密度减小两种因素综合作用的结果。

4、什么是电缩作用？离子与水偶极的局部电荷的相互静电作用把水分子拉近离子周围，使靠近离子附近水的比容变小，即离子周围水的体积缩小了，这种现象称为电缩作用。

5、水的双区模型有几种？6、什么是溶剂化配位水？7、什么是非溶剂化配位水？第二章海水状态方程式1.什么是海水状态方程式2.海水状态方程式可能的用途3.UNESCO高压海水状态方程式的形式4.UNESCO高压海水状态方程式有什么优点？第三章海水热力学基础与盐度、离子强度的关系；离子强度与盐度的关系。

1、ms2、偏摩尔体积与表观摩尔体积的定义，它们之间的关系。

第四章离子水化作用1、根据连续电解质模型，推导水化焓公式2、对连续电解质模型的改进工作有哪些？3、在结构水化模型中，将离子与水的相互作用分成了几个步骤？最后得到的水化焓公式是什么？第五章海水体系中离子－离子相互作用1、离子雰的概念，离子互吸理论的假设。

由于静电作用力的影响，在中心离子（正离子）周围，距离正离子愈近的地方，正电荷密度愈小，负电荷密度愈大，结果在中心周围大部分的正负电荷相互抵消，但总效果犹如在其周围分布着一个大小相等而符号相反的电荷，我们把这一层电荷所构成的球体称为离子雰。

2、离子雰在中心离子J上引出的电能变化是什么，并据此推导D-H活度系数公式。

第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用1、知道金属在自然界中的存在形态。

2、熟知金属冶炼的方法及其原理。

3、掌握铝热反应的原理和实验。

重点：金属的冶炼原理；难点：金属活动顺序与金属冶炼方法的关系。

氧化还原反应知识。

一、金属矿物的开发利用1、金属元素的存在(1)极少数的不活泼金属(金、铂等)以的形式存在。

(2)绝大多数金属以的形式存在。

(3)在地壳中，含量最高的金属元素是，其次是。

2、金属的冶炼实质冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。

【思考与交流】金属活动性不同，还原方法一样吗？金属活动顺序与金属冶炼有关系吗？3、金属的冶炼方法【思考与交流】1.为什么冶炼镁时电解MgCl2而不是MgO，冶炼铝时电解Al2O3而不是AlCl3？(已知：MgO 的熔点为2852℃，MgCl2的熔点为118℃)2.为什么越活泼的金属被人类利用越晚？【归纳总结】二、铝热反应的原理2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3现象：。

【思考与交流】1、铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？2、实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？3、蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？4、铝热反应在生活中的应用？【思考与讨论】计算表明，生产1mol铝消耗的电能至少为1.8×106J，回收铝质饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比，前者的能耗仅为后者的3%~5%。

通过对上述数据的分析和对比，你想到了什么？请将你的想法和同学交流。

试从能源消耗和环境污染两个角度分析加强废旧金属回收利用的重要性。

【讲解】三、合理利用金属资源金属矿物资源有限，金属冶炼也会耗能，容易污染环境，合理利用矿物资源。

【课堂练习】1.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。

你认为选择方法的主要依据是()A.金属在自然界的存在形式B.金属元素在地壳中的含量C.金属熔点高低D.金属阳离子得电子的能力2.已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。

人教版(2019年)高中化学教材目录人教版高中化学教材目录必修一第一章物质及其变化1.1物质的分类及转化1.2离子反应1.3氧化还原反应第二章海水中的重要元素——钠和氯2.1钠及其化合物2.2氯及其化合物2.3物质的量实验活动1配制一定物质的量浓度的溶液第三章铁金属材料3.1铁及其化合物3.2金属材料实验活动2铁及其化合物的性质第四章物质结构元素周期律4.1原子结构与元素周期表4.2元素周期律4.3化学键实验活动3同周期、同主族元素性质的递变必修二第五章化工生产中的重要非金属元素5.1硫及其化合物5.2氮及其化合物5.3无机非金属材料实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子实验活动5不同价态含硫物质的转化第六章化学回响反映与能量6.1化学反应与能量变化6.2化学反应的速率与限度实验活动6化学能转化成电能实验活动7化学反应速率的影响因素第七章有机化合物7.1认识有机化合物7.2乙烯与有机高分子资料7.3乙醇与乙酸7.4基本营养物质实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点实验活动9乙醇、乙酸的主要性质第八章化学与可持续发展8.1自然资源的开发利用8.2化学品的合理使用8.3环境保护与绿色化学选择性必修一第一章化学回响反映的热效应1.1回响反映热1.2反应热的计算第二章化学反应速率与化学反应平衡2.1化学反应速率2.2化学平衡2.3化学反应的方向2.4化学回响反映的调控第三章水溶液中的离子反应与平衡3.1电离平衡3.2水的电离和溶液的pH3.3盐类的水解3.4沉淀溶解平衡第四章化学反应与电能4.1原电池4.2电解池4.3金属的腐蚀与防护选择性必修二第一章原子结构与性质1.1原子结构1.2原子结构与元素的性质第二章分子结构与性质2.1共价键2.2分子的空间结构2.3分子结构与物质的性质第三章晶体结构与性质3.1物质的聚集状态与晶体的常识3.2分子晶体与共价晶体3.3金属晶体与离子晶体3.4配合物与超分子选择性必修三第一章有机化合物的结构特点与研究方法1.1有机化合物的结构特点1.2研究有机化合物的一般方法第二章烃2.1烷烃2.2烯烃炔烃2.3芳香烃第三章烃的衍生物3.1卤代烃3.2醇酚3.3醛酮3.4羧酸羧酸衍生物3.5有机分解。

第2课时海水资源的开发利用课后篇素养形成夯实基础轻松达标1.下列是四位同学对于海水淡化供居民用水所提供的方法,其中原理上完全不可行的是( ):蒸馏法、电渗析法、离子交换法。

选项A,明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,加明矾不能使海水中的盐沉淀出来,所以不能使海水淡化。

2.许多国家十分重视海水资源的综合利用,下列不需要发生化学变化就能够从海水中获得的物质是( )A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水3.21世纪以来,国与国之间因对海权的争夺引起的摩擦接连不断,在捍卫主权的同时,人们看重的是海洋这个巨大宝藏,下列有关海洋资源综合利用的说法不正确的是( ) A.利用海水波浪发电是将动能转化为电能B.从海水中提取溴单质一定伴有化学变化C.从海水中提取Mg时,最终须通过电解熔融态的MgO得到MgD.积极研发海水直接冷却技术,可减少煤炭的使用量,有利于环境保护熔点高,一般通过电解熔融态的MgCl2制得Mg。

4.下列海洋资源中,属于可再生资源的是( )A.海洋潮汐能B.海底多金属结核矿C.海滨砂矿D.海水化学资源,金属结核矿、砂矿、海水化学资源属于不可再生资源。

5.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(物质)是( )①烧碱②纯碱③金属钠④氯气⑤盐酸A.①②③④⑤B.只有①②③④C.只有①②③⑤D.只有①②④⑤NaCl的水溶液可制得NaOH、H2、Cl2;H2、Cl2可合成HCl;NaCl溶液又可与CO2、NH3反应来制取NaHCO3,NaHCO3受热分解可得Na2CO3;电解熔融的NaCl可制备金属钠。

6.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。

他们设计了如下的几个方案,你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是( )A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫色固体生成B.取适量滤液,加入苯,振荡,静置,苯层无色,证明不含碘元素C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素D.取适量滤液,加入酸化的H2O2溶液,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素解析海带灰烬中含有的碘元素是以I -形式存在的,不是以单质形式存在,所以A 、B 、C 均不正确;D 中发生了氧化还原反应H 2O 2+2I -+2H +I 2+2H 2O,产生了I 2,使淀粉溶液呈蓝色。

一、选择题1．化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（）A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果D．工业上，不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁2．下列说法正确的是A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物B．利用二氧化碳与环氧丙烷生产可降解塑料符合绿色化学原则C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重D．铅蓄电池属于一次电池3．下列叙述不涉及氧化还原反应的是A．钢铁制品在空气中被腐蚀B．高炉炼铁C．用澄清石灰水检验二氧化碳D．电解氧化铝制备金属铝4．下列说法不正确的是A．河流入海口三角洲的形成与胶体的聚沉有关B．纯碱和小苏打都可以作食品添加剂C．向某些食品中添加少量还原铁粉可以达到补铁的目的D．CO2是温室气体，是大气污染程度的重要指标5．美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．H+向a极区移动C．b极发生的电极反应为：N2+6H++6e-=2NH3D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数一定为4×6.02×10236．化学与人类生活、环境及社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是A．推广“2020新版限塑令”有利于减少白色污染，保护环境B．人体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程C．生活中常用盐酸来清洁卫生洁具或去除水垢D．2019年南阳青年汽车公司推出“水制氢”汽车，并不利于节约能源7．下列说法不合理的是A．用SO2漂白银耳B．用食盐防腐C．用回收的植物油制肥皂D．钢体船外嵌锌板可起防腐作用8．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。

下列说法正确的是A．步骤①是指蒸发结晶B．步骤⑤是先通CO2再通NH3C．在步骤②、③、④中，溴元素均被氧化D．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度在常温下小于NaCl和NH4HCO39．2008年北京奥运会主体育场一“鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。

第八章学业质量标准检测(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)1．海水淡化可采用膜分离技术。

如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜。

下列对加压后右侧海水成分变化分析正确的是( C )A．溶质质量增加B．溶液质量不变C．溶剂质量减少D．溶质质量分数不变2．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( D )3．食品卫生与人们的身体健康密切相关,下列做法符合《食品卫生法》的是( D ) A．使用工业用盐腌制咸菜B．在牛奶中添加尿素C．使用二氧化硫熏制银耳D．使用小苏打发酵面食解析：工业用盐含有NaNO2,NaNO2有毒,不能食用,A项错误；尿素属于化学肥料,不能食用,B项错误；二氧化硫对人体有危害,C项错误；NaHCO3(小苏打)和有机酸反应产生的CO2会使面食疏松多孔,D项正确。

4．海洋中蕴藏着巨大的化学资源,下列有关海水综合利用的说法正确的是( C ) A．蒸发海水可以生产单质碘B．利用蒸馏法淡化海水,技术和工艺较成熟,成本较低C．从海水中提取铀和重水是核能开发的重要原料D．电解海水可以制得金属钠解析：A项,海水中的碘元素以I-的形式存在,可以加氧化剂将I-氧化为I2,最后再萃取蒸馏即可得到碘单质,错误；B项,蒸馏法历史最久、技术和工艺比较成熟,但成本较高,错误；D项,电解熔融NaCl可以获得金属Na,电解海水得不到金属Na,错误。

5．表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是( D )选项环境问题措施A 臭氧层空洞限制氟氯烃类物质的生产和消耗B 酸雨改变能源结构,减少二氧化硫和氮氧化物的排放C 白色污染回收利用废旧塑料,开发可降解塑料制品D 水体富营养化禁止使用含磷洗衣粉和施用氮肥解析：氟氯烃是造成臭氧层空洞的主要原因；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生；对废旧塑料进行回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染；禁止施用氮肥不符合农业现状,D项不正确。

一、选择题1．化学与科学、技术、社会和环境密切相关，下列有关说法中不正确的是（）A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能C．84消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液，与医用酒精混合不能提升消毒效果D．工业上，不能采用电解MgCl2溶液的方法制取金属镁2．中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识。

下列说法正确的是A．“高奴县石脂水，水腻，浮上如漆，采以膏车及燃灯极明”中的“石脂水”为油脂B．“凡石灰经火焚……风中久自吹化成粉”中的“粉”为氧化钙C．“盖此矾色绿味酸，烧之则赤……”中“矾”为五水硫酸铜D．“土鼎者……入砂于鼎中，用阴阳火候飞伏之”中“土鼎”的主要成分为硅酸盐3．下列叙述不涉及氧化还原反应的是A．钢铁制品在空气中被腐蚀B．高炉炼铁C．用澄清石灰水检验二氧化碳D．电解氧化铝制备金属铝4．下列说法不正确的是A．宜德青花瓷所用青料“苏麻离青”是一种低锰高铁类含钴矿石，在适当的火候下呈现出蓝宝石般的鲜艳色泽，是一种天然有机材料B．红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机化合物结构的分析C．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃D．Cu丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素5．下列属于不可再生能源的是（）A．生物质能B．地热能C．氢能D．化石燃料6．工业冶炼金属镁可以采取的方法是A．加热分解氧化镁B．电解熔融氯化镁C．高温下发生铝热反应D．高温下用氢气还原7．下列说法错误的是A．正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0B．严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染C．使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害D．食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水不可以长期排向水库养鱼8．如图为海水综合利用的部分过程。

下列有关说法正确的是A ．过程①加入药品顺序为：Na 2CO 3溶液→NaOH 溶液→BaCl 2溶液B ．过程②为电解熔融精盐C ．工业上过程③加入的试剂：浓NaOH 溶液D ．第⑥步反应的离子方程式可表示为：3Br 2+32-3CO ＝5 Br -+-3BrO +3CO 2↑9．下列实验方案正确且能达到相应实验目的的是A ．甲装置用于验证草酸晶体是否含结晶水B ．乙装置用于海带提碘实验中将海带灼烧成灰C ．丙装置用于配制溶液的实验中向容量瓶中转移溶液D ．丁装置用于验证酸性：H 2SO 4>H 2CO 3>HClO10．下列有关石油炼制和煤的利用的说法正确的是（ ）A ．煤的气化、液化和干馏是物理变化B ．通过石油分馏得到的汽油是纯净物C ．石油裂解是为了得到乙烯、丙烯等气态短链烃D ．干馏的产物能提取出苯、甲苯等芳香烃，因为煤中含有苯和甲苯二、填空题11．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理，根据所学知识回答下列问题：(1)化石燃料包括煤、石油和___________。

海水提碘流程及方程式
海水提碘是指从海水中提取出碘元素的过程。

通常使用的方法是通过加入氧化剂氯气或氧气将海水中的碘化物离子氧化成自由碘，然后通过还原剂（如硫酸亚铁或亚硫酸钠）将自由碘还原为碘离子，并用活性炭吸附提取得到的碘离子。

该过程的化学方程式如下：
2I⁻+ Cl₂+ H₂O →I₂+ 2Cl⁻+ 2H⁺
2I₂+ 2NaOH + H₂O₂→2NaI + 2H₂O + O₂
其中，第一个方程式为氧化反应，将海水中的碘化物离子氧化为自由碘；第二个方程式为还原反应，将自由碘还原为碘离子并释放出氧气。

具体的海水提碘流程主要包括以下几个步骤：
1. 海水过滤：将海水通过滤器等设备进行初步过滤，以去除其中的杂质和悬浮物。

2. 氧化反应：将经过初步过滤的海水注入氧化池中，加入氯气或氧气，使池中的碘化物离子氧化为自由碘。

3. 碘离子吸附：将氧化后的海水通入吸附柱中，其中填充有活性炭等吸附剂，能够吸附碘离子。

4. 还原反应：将经过碘离子吸附的吸附柱取出，将碘离子通过还原剂（如硫酸亚铁或亚硫酸钠）还原为自由碘，然后收集自由碘。

5. 碘提纯：将收集得到的自由碘通过蒸馏等手段进行提纯，最终得到纯度较高的碘元素。

以上就是海水提碘的基本流程及方程式。

需要注意的是，在实际操作过程中，还需要考虑各种实际因素，如反应条件、吸附剂选择等，以确保提取效率和质量。