1、专题2 从海水中获得的化学物质第一单元 氯、溴、碘及其化合物第4课时 溴、碘的提取课时作业01课前自主学习02课堂互动探究03随堂基础巩固一、卤素间的置换反应及现象1在一支试管里加入约 3 mL KBr 溶液，滴加少量新制的氯水，再滴加少量 CCl4，振荡，静置，观察到液体分层，上层为无色，下层为橙色，反应的化学方程式为。2在一支试管里加入约 3 mL KI 溶液，滴加少量新制的氯水，再滴加少量 CCl4，振荡，静置，观察到液体分层，上层为无色，下层为紫色，反应的化学方程式为。2KBrCl2=2KClBr22KICl2=2KClI23在一支试管里加入约 3 mL KI 溶液，滴加少量溴水，再滴
2、加少量 CCl4，振荡，静置，观察到液体分层，上层为无色，下层为紫色，反应的化学方程式为。2KIBr2=2KBrI2二、溴、碘的物理性质和特性 三、从海水中提取溴和碘1溴的提取：通常将通入提取后的将溶液中的转化为，鼓入或，使溴从溶液中出来，后得到，精制后可得高纯度的溴单质。氯气粗食盐母液溴离子溴单质热空气水蒸气挥发冷凝粗溴2海水中碘的总藏量很大，但很低，目前工业上不直接由提取碘。海洋中的某些植物具有的能力，从海产品(如等)中提取碘是工业上获取碘的重要途径。从海带中获取碘的流程表示如下：海带灰 加水 浸 泡 液通氯气 过滤 萃取分液 蒸发或蒸馏 单质碘浓度海水富集碘海带四、含溴、碘化合物的主要用
3、途1溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。溴化银是一种感光材料，制作照相用的感光片和制作变色眼镜片等。反应为：2AgBr=光照 2AgBr22含碘的氨基酸(甲状腺激素)具有促进体内物质和能量代谢、促进身体生长发育、提高神经系统的兴奋性等生理功能。3人体中如果缺碘，会造成甲状腺肿大(“大脖子病”)、痴呆症。为消除碘缺乏病，最经济最有效的方法是食用加碘食盐。我国采取在食用盐中加入一定量的 KIO3 的办法，食盐中添加 KI 不如加 KIO3 保存持久，原因是 KI 易被空气中的 O2 氧化成 I2，降低效果。4AgI 用于人工降雨，见光也会分解：2AgI=光照 2AgI2(AgI 常保
4、存在棕色试剂瓶中)。五、Cl、Br、I的检验 另外，由于置换反应和单质在有机溶剂(如 CCl4：不溶于水，密度比水大)中溶解呈现不同的颜色，据此可用和四氯化碳来检验卤离子的存在。在含有 Cl、Br、I的溶液中，分别滴加，再加少量四氯化碳，四氯化碳层显色的原溶液中存在 Br，显色的原溶液中存在 I。氯水氯水橙红紫红探究点一 卤素离子的检验1溶液中 Cl的检验要排除其他离子的干扰，如 CO23、PO34，但它们的银盐沉淀溶于稀硝酸。(1)一般先在被测液中加入稀硝酸酸化，以排除干扰离子。因为：加入 AgNO3 溶液，AgCl=AgCl(白色)，AgCl 沉淀是不溶于稀硝酸的，若在 Na2CO3 溶液
5、中加入 AgNO3 溶液也会产生白色的 Ag2CO3 沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。2AgCO23=Ag2CO3，Ag2CO32HNO3=2AgNO3H2OCO2。PO34 也能与 Ag发生反应生成 Ag3PO4 的黄色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。(2)若被检液中有 SO24 存在，由于 SO24 可以与 Ag生成白色微溶物 Ag2SO4 且不溶于稀硝酸，则在检验 Cl之前，需先用Ba(NO3)2 溶液除去 SO24，再加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验Cl的存在。2F、Br、I的检验(1)F：加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。(2)Br：加入 AgNO3，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀；加入氯水
6、和 CCl4，振荡、静置，下层液体呈橙红色。(3)I：加入 AgNO3 产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀；加入氯水或溴水和 CCl4，振荡、静置，下层呈紫红色；加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。1检验 Cl时，能用稀盐酸酸化吗？提示：不能，因为用稀盐酸酸化会引入 Cl，从而不能确定待检液中是否含有 Cl。2检验 Cl时，为什么滴加 AgNO3 溶液后还要再加稀硝酸？3若待检液中有 SO24，应如何检验 Cl的存在？提示：因为 Ag与 CO23 可产生白色沉淀 Ag2CO3，此沉淀可溶于稀硝酸。PO34 也能与 Ag反应产生沉淀，但 Ag3PO4 是黄色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。故一般滴加 Ag
7、NO3 溶液后再加稀硝酸，以排除 CO23、PO34 等离子的干扰。提示：由于 SO24 可以与 Ag反应生成白色微溶物 Ag2SO4，且 Ag2SO4 不溶于稀硝酸，故在检验 Cl之前，需先用 Ba(NO3)2溶液除去 SO24，再加入稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验 Cl的存在。【例 1】下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成。乙：取样品少许加入试管中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成。(1)两个方
8、案均有不合理之处，请指出：甲_。乙_。(2)合理的实验方案为_。【思路分析】解答本题要注意杂质离子对 Cl检验的干扰。AgNO3 溶液没有用稀硝酸酸化，不能排除 CO23 的干扰【解析】甲方案中没有用稀硝酸排除 CO23 的干扰，Ag2CO3 也是白色沉淀。乙方案中用自来水配制溶液，自来水用氯气消毒，含有 Cl，影响检验。用自来水配制溶液引入 Cl，影响检验取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水配成溶液，然后加入稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成有一包白色固体，它可能含有 KCl、K2CO3、KNO3 中的一种或几种，进行下列实验：溶于水，得无色溶液；往溶液中滴加 AgNO3
9、 溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。根据上述现象判断：(1)白色固体一定含有的成分是，可能含有的成分是。KCl 和 K2CO3KNO3(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式。AgCl=AgCl，2AgCO23=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2解析：由产生白色沉淀知，可能含有 K2CO3 和 KCl 中的一种或两种；由沉淀量减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有 KCl。探究点二 卤素1概念第A 族的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)都能与 Na、K、Ca、Mg 等金属化合生成盐，所
10、以统称为卤素(成盐元素之意)。2原子结构结构相似性：最外层电子数均为 7。结构与元素性质的递变性：从 FI，核电荷数逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。3卤素单质的化学性质及递变规律(1)氧化性：F2Cl2Br2I2。(2)与 H2 的反应：H2X2=2HX。氟气与 H2 在冷暗处即可剧烈化合爆炸；氯气与 H2 混合在强光照射或点燃时剧烈化合；溴加热时缓慢与 H2 化合；碘持续加热时与 H2 缓慢化合，同时又分解。(3)与 H2O 的反应，从 F2I2 反应能力逐渐减弱：2F22H2O=4HFO2(剧烈)Cl2H2OHClHClOBr2、I2 与
11、水的反应比较微弱：X2H2OHXHXO(XBr 或 I)(4)与碱溶液的反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I，反应能力逐渐减弱)(5)卤素单质间的置换反应：Cl22Br=2ClBr2Cl22I=2ClI2Br22I=2BrI2氧化性：Cl2Br2I2，还原性：ClBrI。4卤素单质的特性(1)液溴易挥发，应密封保存，试剂瓶中的溴常加水液封，盛溴的试剂瓶不可选用橡胶塞。(2)碘易升华，这是物理变化，可用于分离、提纯 I2。(3)卤素单质不易溶于水，易溶于酒精、汽油、四氯化碳等有机溶剂。5卤素的结构和性质的比较【例 2】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素
12、的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是()AA 黄绿色 橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C 黄绿色 橙色蓝色无色D 黄绿色 无色紫色白色【思路分析】卤素单质的氧化性及特性是高考考查的热点，要掌握基础知识，然后加以综合应用。实验颜色变化反应向 KBr 溶液中滴加氯水无色橙色Cl22Br=Br22Cl向 KI 溶液中滴加氯水无色黄色Cl22I=I22Cl向 KI 溶液中滴加溴水无色黄色Br22I=I22Br【解析】本题考查化学反应事实，情境新颖、简洁清晰，属于创新实验设计。该实验运用氧化还原反应及卤素单质的物理特性，考查卤素间的置换反应。由
13、处产生的 Cl2 通过时发生Cl22NaBr=2NaClBr2，通过时发生 Cl22KI=2KClI2，通过时发生 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。Cl2为黄绿色，Br2 为橙色，I2 使淀粉变蓝，Cl2 遇碱产生无色的 NaCl、NaClO，但棉球仍呈白色。故正确答案为 A。下列各组溶液中，用溴水作试剂不能将其鉴别出来的是()A汽油、酒精、四氯化碳B汽油、四氯化碳、水C汽油、酒精、NaOH 溶液D汽油、苯、NaOH 溶液解析：汽油、四氯化碳、苯等都可以将 Br2 从溴水中萃取出来，油层均显橙红色，分别在水层的上层、下层、上层；溴水在酒精中溶解扩散，使溶液呈橙黄色；溴水加入 NaO
14、H 溶液中，因发生反应生成 NaBr、NaBrO 而使溶液呈无色。D探究点三 海水中提取溴碘1海水中提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr22海水中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式：Cl22I=I22Cl。1海水提取溴、碘涉及的反应原理及分离操作。2工业提溴时用通热空气法吹出溴，而不用萃取法，为什么？提示：海水中溴碘以 Br、I存在，提取时用 Cl2 氧化剂氧化生成 Br2、I2，用萃取分液法提纯，用分馏法分离。提示：用萃取法使有机溶剂污染，利用热空气法吹出法，可以利用溴挥发性。
15、【例 31】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 HH2O2碘水 CCl4 I2的CCl4溶液 蒸馏 I2下列关于海带制碘的说法，不正确的是()AA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，碘离子发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D碘水中加入 CCl4得到 I2的 CCl4溶液，该操作为“萃取”【思路分析】坩埚用于固体的灼烧，蒸发皿用于溶液的蒸发、浓缩。【解析】A 项，灼烧固体时一般选用坩埚，蒸发皿一般用于蒸发溶液。【例 32】溴元素主要以 Br形式存在于海水中，海水中呈弱碱性。工业上制备
16、 Br2 的操作步骤为：在一定条件下，将 Cl2 通入浓缩的海水中，生成 Br2；利用热空气将 Br2 吹出，并用浓 Na2CO3 溶液吸收生成NaBr、NaBrO3 等；用硫酸酸化步骤得到的混合物。完成下列填空：(1)Cl2 氧化 Br应在_条件下进行，目的是避免_。酸性Cl2 歧化生成 HClO 和 HCl(2)Br2 可用热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步 骤 的 产品 有时运 输到目 的地后 再酸化，主 要是因 为_。Br2 易挥发3H2SO45NaBrNaBrO3=3Na2SO43Br23H2OBrO3 能将氯离子氧
17、化成氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)为了除去工业 Br2 中微量的 Cl2，可向工业 Br2 中_。a通入 HBr b加入 Na2CO3 溶液c加入 NaBr 溶液 d加入 Na2SO3 溶液【思路分析】该题中海水提取溴的过程为 BrBr2 Br、BrO3 Br2。ac【解析】(1)Cl2 能与水发生可逆反应生成 HCl 和 HClO，故 Cl2 氧化 Br应在酸性条件下进行。(3)步骤所发生的反应是归中反应；盐酸有还原性，NaBrO3 有氧化性，二者可发生氧化还原反应。海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：。(2)步骤中已获得 Br2，步
18、骤中又将 Br2 还原为 Br，其目的是。(3)步骤用 SO2 水溶液吸收 Br2，吸收率可达 95%，有关反应的化学方程式为，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中应解决的主要问题是。蒸馏法、离子交换法(其他合理答案也可，两空可互换)富集溴元素SO2Br22H2O=H2SO42HBr强酸对设备具有腐蚀性(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料如：Br2 的沸点为 59，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图，请你参与分析讨论。图中仪器 B 的名称是。整套实验装置中仪器连接尽量不用橡胶塞和橡胶管，其原因是。实验装置气密性良好，要达到提
19、纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？。C 中液体产物颜色为。为除去该产物中仍残留的少量 Cl2，可向其中加入 NaBr 溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。冷凝管Br2 腐蚀橡胶控制温度计 b 的温度，并收集 59 的馏分深红棕色分液或蒸馏解析：(1)由海水制取淡水，有蒸馏法、反渗透法、离子交换法等。(2)步骤中已获得 Br2，步骤中又将 Br2 还原为 Br，目的是富集溴元素。(3)二氧化硫吸收溴单质发生反应 SO2Br22H2O=H2SO42HBr；除保护环境外，工业生产中应解决的主要问题是反应生成的两种强酸对设备的腐蚀问题。(4)由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器 B 为冷凝管
20、；由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置尽可能不用橡胶塞和橡胶管；该产物中仍残留的少量 Cl2 与加入的 NaBr溶液发生反应：2NaBrCl2=2NaClBr2，可以除去氯气，溴单质可以用蒸馏或分液的方法分离出来。1实验室里保存下列试剂的方法，有错误的是()A新制氯水盛放在棕色试剂瓶中，存放于低温避光的地方B液溴易挥发，盛放在用水液封的棕色试剂瓶中C碘易升华，盛放在有水的棕色广口试剂瓶中D浓盐酸易挥发，盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中解析：碘易升华，应低温密封保存。C2检验某溶液中是否含有 Cl，正确的操作是()A取样，滴加 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成B取样，先加
21、盐酸酸化，再加入 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成C取样，加入少量 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，再加稀 HCl，看白色沉淀是否消失D取样，先加稀 HNO3 酸化，再加入 AgNO3 溶液，看是否有白色沉淀生成解析：检验 Cl时加盐酸酸化会引入 Cl干扰检验，常加稀HNO3 酸化，主要是排除 CO23 等离子的干扰。反之检验硫酸根时也需要排除氯离子的干扰。D3卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是()A加碘食盐中加入的是碘酸钾B常用于杀菌消毒的“84”消毒液的主要成分是液氯C可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水D变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银解析：“84
22、”消毒液的主要成分是 NaClO，B 项错误。B4下列关于卤素的叙述中，正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 溴化银具有感光性，碘化银不具感光性 某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A BCDC5将足量的 Br2 加入 KCl 和 KI 的混合溶液中，充分反应后将溶液加热、蒸干、灼烧，所得固体为()AKCl、KBr 和 I2BKBrCKCl 和 KBrDKCl 和 I2解析：KCl 与 Br2 不反应；2KIBr2=2KBrI2，由于 I2及过量的 Br2 在
23、加热过程中分别升华和挥发，所以最后得到KCl、KBr 固体。C6海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A从海水中可以得到 NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Cl2B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质D利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：蒸发海水制海盐发生的是物理变化，B 项错误；海水中钾元素以 K形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，C 项错误；潮汐发电是将机械能转化为电能，D 项错误。A7 已 知 在 水 溶 液 中 溴 可 与 镁 发 生 下 列 反 应：Mg Br2=MgBr2，在碱性溶液中溴能发生下列反应：3Br26NaOH=NaBrO35NaBr3H2O。下列物质分别加入溴水中，溴水颜色不变浅的是()A少量 NaCl 或 KCl 晶体BKOH 晶体CCCl4DMg解析：溴水中的溴分别与 KOH、Mg 反应而褪色，CCl4 萃取溴水中的溴而使溴水褪色。A