2021高考化学一轮复习第四章第2课时卤族元素及溴碘的提取教案鲁科版

-1-第2课时卤族元素及溴、碘的提取[课型标签:知识课基础课]知识点一卤族元素的性质及卤素离子的检验1.卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应:2Fe+3Br22FeBr3、Fe+I2FeI2。(2)都能与H2反应:H2+X22HX(X代表Cl、Br、I,下同)。(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外,2F2+2H2O4HF+O2)。(4)都能与碱液(如NaOH)反应:X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2例外)。2.卤素单质性质的递变性颜色熔、沸点密度水溶性氧化性还原性(X-)阴离子还原性由强到弱顺序是I-Br-Cl-;①Cl2能从Br-的溶液中置换出Br2,离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2②Br2能从I-的溶液中置换出I2,离子方程式为2I-+Br22Br-+I23.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液生成(2)置换——萃取法未知液-2-(3)氧化——淀粉法检验I-未知液蓝色溶液,表明有I-[名师点拨]卤素单质及其化合物的特殊性质氟①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱②2F2+2H2O4HF+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;在HX中沸点最高溴①Br2是深红棕色液体,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胶塞碘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1.(2019·吉林省实验中学模拟)下列关于F、Cl、Br、I性质的比较,不正确的是(C)A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多B.被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深解析:F、Cl、Br、I原子核外电子层数分别为2、3、4、5,原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多,A正确;F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,则被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大,B正确;F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,则对应氢化物的稳定性逐渐减弱,C不正确;F、Cl、Br、I单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫色,颜色逐渐加深,D正确。2.下列叙述中正确的是(C)A.加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘B.某溶液加入氯水后振荡,再加入CCl4振荡,下层显示紫色,说明原溶液中一定含有I--3-C.某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,产生淡黄色沉淀,说明原溶液中一定含有Br-D.要除去KBr溶液中混有的单质Br2,可用酒精萃取除去解析:加碘食盐加入的是KIO3,KIO3不能使淀粉变蓝,A错误;B中若原溶液中含有I2,也会产生同样现象,B错误;由于酒精与水互溶,因此不能用酒精萃取溶液中的Br2,D错误。3.(2019·湖南衡阳八中月考)一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似,如:2ICl+2ZnZnI2+ZnCl2。以下判断正确的是(C)A.ICl3与水反应的产物为HI和HClOB.ICl3与KI反应时,氯元素被还原C.ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH-IO-+Cl-+H2OD.ICl与水的反应属于氧化还原反应解析:I与Cl相比,Cl的非金属性强,则ICl3与水反应的产物为HCl和HIO2,故A项错误;ICl3与KI反应时,ICl3中的+3价I被还原,故B项错误;ICl中I元素为+1价,Cl为-1价,故ICl与冷NaOH溶液反应:ICl+2OH-IO-+Cl-+H2O,故C项正确;ICl与水反应:ICl+H2OHIO+HCl,反应中没有化合价的改变,故不属于氧化还原反应,D项错误。4.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。-4-(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。解析:A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成黄绿色气体Cl2,在A、B、C中分别发生反应:Cl2+2KI2KCl+I2、Cl2+2NaBr2NaCl+Br2、Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI2KBr+I2。实验过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。答案:(1):Cl:Cl:(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)原子半径逐渐增大知识点二卤素单质的工业制法1.海水中提氯(氯碱工业)22ClHNaOH阳极产物：阴极产物：、化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。2.海水中提溴(1)流程-5-(2)发生反应的离子方程式①2Br-+Cl2Br2+2Cl-;②Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+24SO;③2Br-+Cl2Br2+2Cl-。3.海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I-I2+2Cl-。[名师点拨]常用试剂——溴水溴水是一种常用试剂,其颜色为橙色,在许多化学实验过程中溴水会褪色:(1)被H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+、HI等还原剂还原而褪色。(2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色:Br2+2NaOHNaBrO+NaBr+H2O。(3)与较活泼金属(如Mg+Br2MgBr2)反应而褪色。(4)与AgNO3溶液反应而褪色:Br2+H2OHBr+HBrO,HBr+AgNO3AgBr↓+HNO3。(5)受热挥发或光照而褪色。(6)与含有“”或“”(如烯烃、炔烃、二烯烃、烯酸、烯酸酯等)的不饱和有机物发生加成反应而褪色。(7)被有机溶剂萃取后水层颜色接近无色。1.(2019·江西南昌二中月考)利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是(C)-6-A.从海水中获取淡水,历史最悠久的方法是离子交换法B.实验室中从海带中获得I2,需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等C.用Na2CO3溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时,发生的化学反应可以是3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2或3Br2+6Na2CO3+3H2O5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3D.用贝壳、盐酸等从苦卤中提取镁时,发生反应的类型有化合、分解、置换和复分解解析:从海水中获取淡水,历史最悠久的方法是蒸馏,故A错误;实验室提取海带中的碘元素不需要溶液蒸发,不需要蒸发皿,需要坩埚灼烧海带,故B错误;用Na2CO3溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时发生歧化反应,若碳酸钠少量生成溴化钠、溴酸钠和二氧化碳,若碳酸钠过量,生成的二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,故C正确;用贝壳、盐酸等从苦卤中提取镁单质的过程中发生的反应有CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2OCa(OH)2、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓、Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O、MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应,不涉及置换反应,故D错误。2.(2019·广东佛山质检)图甲～丁中关于海带提取碘的部分实验操作及目的正确的是(C)A.装置甲的作用是使海带中I2升华B.装置乙加H2O2发生置换反应生成I2C.装置丙用于富集水溶液中的I2D.装置丁用于分离I2和水的混合物解析:装置甲的作用是通过灼烧除去海带中有机物杂质,故A错误;H2O2是氧化剂,将碘离子氧化生成I2,不是置换反应,故B错误;用萃取法提取水溶液中的I2,达到富集水溶液中I2的目的,故C正确;利用I2和四氯化碳沸点差别较大的性质,I2和四氯化碳的混合物,用蒸馏法分离,回收四氯化碳,同时获得碘单质,故D错误。-7-3.(2019·广东茂名五校联考)空气吹出法工艺(如图所示)是目前“海水提溴”的最主要方法之一。下列说法错误的是(C)A.步骤④、⑤是为了富集溴B.步骤③说明溴具有挥发性C.步骤④过程中,溶液的pH不断增大D.步骤⑧中的混合物可用分液漏斗分离解析:步骤④发生SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,溶液的pH减小,选项C错误。4.(2019·山西大学附中诊断)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如图:(1)除去粗盐中杂质(Mg2+、24SO、Ca2+),加入的药品顺序正确的是。A.NaOH溶液→碳酸钠溶液→氯化钡溶液→过滤后加盐酸B.氯化钡溶液→氢氧化钠溶液→碳酸钠溶液→过滤后加盐酸C.NaOH溶液→氯化钡溶液→碳酸钠溶液→过滤后加盐酸D.碳酸钠溶液→氢氧化钠溶液→氯化钡溶液→过滤后加盐酸(2)写出Ⅱ中发生反应的离子方程式:。(3)从理论上考虑,下列物质也能吸收Br2的是。A.NaOHB.FeCl2C.Na2SO3D.H2O(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是。(5)已知某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为3∶4∶5,现欲使溶液中的Cl-、Br-、I-的物质的量之比变成3∶2∶1,那么要通入氯气的物质的量是原溶液中I-的物质的量的。A.12B.110C.310D.15-8-解析:(1)要先除24SO,然后再除Ca2+,碳酸钠可以除去过量的钡离子,加NaOH除去Mg2+顺序不受限制,完全反应后过滤,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子、碳酸根离子。(2)Ⅱ中发生的反应是溴单质氧化二氧化硫生成硫酸,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+24SO。(3)NaOH溶液和溴单质反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,可以吸收,选项A正确;FeCl2溶液具有还原性,可以被溴单质氧化,可以吸收溴单质,选项B正确;Na2SO3溶液具有还原性,可以被溴单质氧化,能吸收溴单质,选项C正确;H2O和溴单质反应微弱,不能充分吸收溴单质,选项D错误。(4)Cl2+2Br-Br2+2Cl-,氧化性:Cl2Br2;Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,氧化性:Br2SO2;故氧化性顺序为Cl2Br2SO2。(5)已知还原性I-Br-Cl-,反应后I-有剩余,说明Br-浓度没有变化,通入的Cl2只与I-发生反应,设原溶液中含有3molCl-、4molBr-、5molI-,通入Cl2后,它们的物质的量之比变为3∶2∶1,即6∶4∶2,则各离子物质的量分别为6molCl-、4molBr-、2molI-,Cl-增加3mol,I-减少3mol,Br-不变,则需1.5molCl2,则通入Cl2的物质的量是原溶液中I-物质的量的1.55=310,答案选C。答案:(1)BC(2)Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+24SO(3)ABC(4)Cl2Br2SO2(5)C