2020年高中化学 专题二 从海水中获得的化学物质 第1单元 氯、溴、碘及其化合物 第3课时 溴、碘

第一单元氯、溴、碘及其化合物第3课时溴、碘的提取[目标导学]1．了解从海水或海产品中提取溴、碘的基本原理和方法。2．知道氯、溴、碘单质的性质及其差异。3．认识氯、溴、碘及其化合物在生产和生活中的重要应用。[背诵经典导学]1．Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。2．对于在溶液中生成Br2、I2的反应，常通过加入苯或四氯化碳，通过有机层的颜色来加以确认。3．卤素单质氧化性强弱顺序：Cl2Br2I2。4．卤素离子还原性强弱顺序：I－Br－Cl－。5．I2易升华，遇淀粉溶液变蓝。6．检验Cl－、Br－、I－用AgNO3溶液和稀HNO3。扬帆起航温习双基课前学习空间1．氯气与溴化物、碘化物的反应(1)氯气与KBr的反应向KBr溶液中滴加少量新制氯水，发生反应的化学方程式为_________________________，向上述溶液中加入少量CCl4，振荡，静置，溶液分两层，上层无色，下层_____色。(2)氯气与KI的反应向KI溶液中滴加少量新制氯水，发生反应的化学方程式为______________________，向上述溶液中加入少量CCl4，振荡，静置，溶液分两层，上层无色，下层_____色。2KBr＋Cl2===2KCl＋Br22KI＋Cl2===2KCl＋I2橙红紫红2．溴、碘的物理性质和特性Br2I2色态通常状况下为_______色，密度比水___的液体通常状况下为_____色固体溶解性微溶于___，易溶于_____、_________等有机溶剂微溶于___，易溶于_____、_________等有机溶剂特性易挥发易_____；淀粉溶液遇碘变___色深红棕大紫黑水酒精四氯化碳水酒精四氯化碳升华蓝3.Br－、I－的检验(1)沉淀检验法AgCl、AgBr、AgI三种卤化银的颜色分别为_____、_______、_____，它们都既不溶于水又不溶于酸，因此，可以用AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl－、Br－、I－。写出NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应的化学方程式：________________________________________________，________________________________________________，________________________________________________。NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3白色淡黄色黄色(2)氧化还原检验法Br－、I－能被Cl2氧化生成_____、_____，水溶液分别呈橙色、褐色，因此可以用氯水检验Br－和I－。4．溴、碘及其化合物的应用溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。溴化银是一种重要的_____材料。碘是一种重要的药用元素和化工原料，含碘食品的生产也需要碘元素，_______能用于人工降雨。Br2I2感光碘化银——小试身手1．下列叙述中正确的是()A．碘易升华，所以碘要保存在用铁盖旋紧的试剂瓶中B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并进行水封C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体一定是氯气D．碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中萃取碘解析：碘与铁反应，A错误；液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并进行水封，B正确；能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体可以是氯气或臭氧等，C错误；碘易溶于酒精，但是酒精和水互溶，不分层，不能用酒精从碘水中萃取碘，D错误。答案：B2．将氯水注入KI溶液中充分反应后，再加入CCl4，振荡后静置，看到的现象是()A．液体均一，呈紫红色B．液体分两层，上层为紫红色，下层无色C．液体分两层，下层为紫红色，上层无色D．液体均一、无色解析：氯水中的Cl2将I－氧化成I2，再加CCl4振荡后，I2溶于CCl4中，而CCl4不溶于水，密度比水大，故液体分两层，下层为紫红色，上层无色。答案：C3．思考辨析(1)实验室保存少量液溴时可加少量水。(√)解析：液溴具有挥发性，为防止液溴挥发，可加少量水液封。(2)Cl2通入KBr溶液中，溶液由无色变为橙色，说明Cl2的氧化性大于Br2。(√)解析：Cl2与KBr反应生成Br2，溶液由无色变为橙色，说明氧化性：Cl2Br2。(3)含碘食盐加入到淀粉溶液中，溶液变蓝。(×)解析：含碘食盐中含KIO3，不是碘单质，故加入到淀粉溶液中，溶液不变蓝。(4)向某溶液中加入AgNO3溶液，生成黄色沉淀，证明该溶液中含I－。(×)解析：能与AgNO3溶液反应生成黄色沉淀的除了I－，还有PO3－4，检验I－时，应加AgNO3和稀HNO3。核心要点突破定位重点深化理解知识点一卤素单质之间的置换反应1．氧化性大小关系氧化性：Cl2Br2I2Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2Br2＋2KI===I2＋2KBr【名师提示】当Cl2通入KI和KBr的混合液中，由于I－还原性大于Br－，故Cl2先和I－反应，再和Br－反应。2．利用差量法进行卤素单质之间置换的计算Cl2＋2KBr===Br2＋2KClΔm71g160g89g知识点二溴、碘的提取1．溴的提取(1)流程：(2)原理：Cl2＋2KBr===2KCl＋Br22．碘的提取(1)流程：(2)原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2知识点三卤素离子的检验1．卤素离子(Cl－、Br－、I－)的检验法(1)AgNO3溶液——沉淀法：未知液――→滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成白色沉淀，则有Cl－生成淡黄色沉淀，则有Br－生成黄色沉淀，则有I－【名师提示】1．在检验X－存在时，先加稀硝酸酸化，目的是排除CO2－3、PO3－4等的干扰。Ag2CO3白色沉淀，Ag3PO4黄色沉淀但它们能溶于稀硝酸中。2．稀硝酸不能用稀盐酸代替，因为会引入Cl－。(2)置换——萃取法：未知液――→加适量新制饱和氯水，振荡――→加入CCl4下层或汽油上层振荡有机层呈红棕色或橙红色，表明有Br－浅紫色或紫色，表明有I－(3)置换——淀粉法检验I－：未知液――→加适量新制饱和氯水，振荡――→淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I－。知识点四卤素单质及化合物性质1．单质(1)单质Br2是深红棕色液体，易挥发，保存时用水液封以防止挥发；单质I2是紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝色。(2)卤素可溶于水，易溶于有机溶剂如CCl4、苯、汽油等，Br2的有机溶剂溶液呈橙红色，I2的有机溶剂溶液呈紫红色。2．化合物(1)卤化银的性质：①溶解性：AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)都是难溶于水和稀HNO3的固体，AgF易溶于水。②卤化银见光分解：2AgX=====光2Ag＋X2(X：Cl、Br、I)，AgBr是胶卷的感光物质，AgI细小晶体，用作人工降雨。(2)碘元素可以用于预防“地方性甲状腺肿”，俗称“大脖子病”。加碘食盐主要加入KIO3。【名师提示】Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色水CCl4汽油Cl2黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄→橙橙→橙红橙→橙红I2深黄→褐紫→深紫浅紫红→紫红——对点训练【例1】已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是()A．NaCl和KIB．NaCl、KCl和I2C．KCl和NaBrD．KCl和NaCl【解析】过量的氯气将NaBr转化为NaCl和Br2，将KI转化为KCl和I2，充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，Br2易挥发，I2易升华，最后剩余的固体为KCl和NaCl。【答案】D【例2】将KCl和KBr的混合物13.4g溶于水配成500mL溶液，通入过量的Cl2，反应后将溶液蒸干，得到固体11.175g，则原来所配溶液中K＋、Cl－、Br－的物质的量浓度之比为________。【解析】通入氯气发生反应是2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，氯气过量，溴化钾完全参加反应，因为溴易挥发，最后得到的固体是氯化钾，2KBr＋Cl2===Br2＋2KClΔm1mol89n(Br2)13.4－11.175解得n(Br2)＝(13.4－11.175)/89mol＝0.025mol，最后得到的固体全部是KCl，K元素全部来自于原溶液，因此原溶液中K＋的物质的量为11.175/74.5mol＝0.15mol，根据溶液呈现电中性，n(K＋)＝n(Br－)＋n(Cl－)，n(Cl－)＝n(K＋)－n(Br－)＝(0.15－0.025×2)mol＝0.1mol，同一溶液中，其物质的量浓度之比等于物质的量之比，c(K＋)∶c(Cl－)∶c(Br－)＝0.15∶0.1∶0.05＝3∶2∶1。【答案】3∶2∶1【名师指导】本题考查化学计算，题干中知道了反应前的质量和反应后的质量，计算中想到用差量法，用差量法计算出溴的物质的量，反应后KCl中K＋全部来自于反应前的混合物，根据11.175g计算出K＋的物质的量，然后依据电中性，求出Cl－的物质的量。【例3】从海水里提取溴的方法之一是：①向海水中通入Cl2；②向所得的溶液中鼓入空气把溴吹出；③用纯碱溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3；④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出；⑤加汽油，振荡、静置、分液。根据以上叙述，回答下列问题。(1)写出①中反应的化学方程式：_____________________。(2)步骤②中利用了溴的哪些性质？_________________________________________________。(3)④中反应的氧化剂是_________，还原剂是__________。(4)能否将⑤中的汽油换成酒精？为什么？_________________________________________________。【解析】(1)海水中通入Cl2，Cl2将Br－氧化为Br2，反应的化学方程式为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。(2)由于Br2在水中溶解度不大，且易挥发，可利用空气将其吹出。(3)根据③④可知，加稀硫酸时，NaBr与NaBrO3反应生成Br2，即反应为NaBr＋NaBrO3＋H2SO4―→Na2SO4＋Br2＋H2O，故氧化剂是NaBrO3，还原剂是NaBr。(4)由于酒精能与水互溶，不能用酒精代替汽油萃取溴水中的溴。【答案】(1)Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2(2)不易溶于水，易挥发(3)NaBrO3NaBr(4)不能，因为酒精易溶于水【例4】某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。(1)第1步：灼烧。操作是：将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将使用到的实验仪器有________(填代号)。A．试管B．瓷坩埚C．坩埚钳D．铁三脚架E．泥三角F．酒精灯G．烧杯H．量筒(2)第2步：I－溶液的获取。操作是：________________________________________。(3)第3步：氧化。操作是：依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填代号)。A．浓硫酸B．新制氯水C．KMnO4溶液D．H2O2理由是__________________________________________。(4)第4步：碘单质的检验。操作是：取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。【解析】(1)海带灼烧应放在坩埚中灼烧，故所需要的实验仪器有瓷坩埚、坩埚钳、铁三脚架、泥三角、酒精灯。(2)I－溶液的获取是将海带在坩埚中灼烧成的灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌、煮沸、过滤，得到滤液就是含I－的溶液。(3)给定的四种氧化剂均能氧化I－，但最好选用的氧化剂是H2O2，因为H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染，而用浓硫酸、新制氯水、KMnO4溶液会引入杂质，且浓硫酸会产生污染性气体。【答案】(1)B、C、D、E、F(2)将灰烬转移到烧