2020-2021學年高中化學蘇教版必修1學案：專題2 第一單元 第4課時　溴、碘的提取 Word版含解析

1、第4課時溴、碘的提取一、鹵素間的置換反應及現(xiàn)象1在一支試管里加入約3 ml kbr溶液，滴加少量新制的氯水，再滴加少量ccl4，振蕩，靜置，觀察到液體分層，上層為無色，下層為橙色，反應的化學方程式為2kbrcl2=2kclbr2。2在一支試管里加入約3 ml ki溶液，滴加少量新制的氯水，再滴加少量ccl4，振蕩，靜置，觀察到液體分層，上層為無色，下層為紫色，反應的化學方程式為2kicl2=2kcli2。3在一支試管里加入約3 ml ki溶液，滴加少量溴水，再滴加少量ccl4，振蕩，靜置，觀察到液體分層，上層為無色，下層為紫色，反應的化學方程式為2kibr2=2kbri2。二、溴、碘的物理性質(zhì)

2、和特性三、從海水中提取溴和碘1溴的提?。和ǔ⒙葰馔ㄈ胩崛〈质雏}后的母液中，將溶液中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，鼓入熱空氣或水蒸氣，使溴從溶液中揮發(fā)出來，冷凝后得到粗溴，精制后可得高純度的溴單質(zhì)。2海水中碘的總藏量很大，但濃度很低，目前工業(yè)上不直接由海水提取碘。海洋中的某些植物具有富集碘的能力，從海產(chǎn)品(如海帶等)中提取碘是工業(yè)上獲取碘的重要途徑。從海帶中獲取碘的流程表示如下：浸泡液 單質(zhì)碘四、含溴、碘化合物的主要用途1溴可用于生產(chǎn)多種藥劑，如熏蒸劑、殺蟲劑、抗爆劑等。溴化銀是一種感光材料，制作照相用的感光片和制作變色眼鏡片等。反應為：2agbr2agbr22含碘的氨基酸(甲狀腺激素)具有促進體內(nèi)物

3、質(zhì)和能量代謝、促進身體生長發(fā)育、提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性等生理功能。3人體中如果缺碘，會造成甲狀腺腫大(“大脖子病”)、癡呆癥。為消除碘缺乏病，最經(jīng)濟最有效的方法是食用加碘食鹽。我國采取在食用鹽中加入一定量的kio3的辦法，食鹽中添加ki不如加kio3保存持久，原因是ki易被空氣中的o2氧化成i2，降低效果。4agi用于人工降雨，見光也會分解：2agi2agi2(agi常保存在棕色試劑瓶中)。五、cl、br、i的檢驗另外，由于置換反應和單質(zhì)在有機溶劑(如ccl4：不溶于水，密度比水大)中溶解呈現(xiàn)不同的顏色，據(jù)此可用氯水和四氯化碳來檢驗鹵離子的存在。在含有cl、br、i的溶液中，分別滴加氯水，再加少

4、量四氯化碳，四氯化碳層顯橙紅色的原溶液中存在br，顯紫紅色的原溶液中存在i。探究點一 鹵素離子的檢驗 1溶液中cl的檢驗要排除其他離子的干擾，如co、po，但它們的銀鹽沉淀溶于稀硝酸。(1)一般先在被測液中加入稀硝酸酸化，以排除干擾離子。因為：加入agno3溶液，agcl=agcl(白色)，agcl沉淀是不溶于稀硝酸的，若在na2co3溶液中加入agno3溶液也會產(chǎn)生白色的ag2co3沉淀，此沉淀可溶于稀硝酸。2agco=ag2co3，ag2co32hno3=2agno3h2oco2。po也能與ag發(fā)生反應生成ag3po4的黃色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。(2)若被檢液中有so存在，由于so可

5、以與ag生成白色微溶物ag2so4且不溶于稀硝酸，則在檢驗cl之前，需先用ba(no3)2溶液除去so，再加入硝酸酸化的agno3溶液檢驗cl的存在。2f、br、i的檢驗(1)f：加入濃硫酸，產(chǎn)生能腐蝕玻璃的氣體。(2)br：加入agno3，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的淺黃色沉淀；加入氯水和ccl4，振蕩、靜置，下層液體呈橙紅色。(3)i：加入agno3產(chǎn)生不溶于稀硝酸的黃色沉淀；加入氯水或溴水和ccl4，振蕩、靜置，下層呈紫紅色；加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液變藍色。1檢驗cl時，能用稀鹽酸酸化嗎？提示：不能，因為用稀鹽酸酸化會引入cl，從而不能確定待檢液中是否含有cl。2檢驗cl時，為什么滴加agn

6、o3溶液后還要再加稀硝酸？提示：因為ag與co可產(chǎn)生白色沉淀ag2co3，此沉淀可溶于稀硝酸。po也能與ag反應產(chǎn)生沉淀，但ag3po4是黃色沉淀，此沉淀也可溶于稀硝酸。故一般滴加agno3溶液后再加稀硝酸，以排除co、po等離子的干擾。3若待檢液中有so，應如何檢驗cl的存在？提示：由于so可以與ag反應生成白色微溶物ag2so4，且ag2so4不溶于稀硝酸，故在檢驗cl之前，需先用ba(no3)2溶液除去so，再加入稀硝酸酸化的agno3溶液檢驗cl的存在?！纠?】下面是兩位同學設計的證明碳酸鈉樣品中含氯化鈉的實驗方案。甲：取樣品少許加入試管中，加入適量的蒸餾水使之溶解，配成溶液，然后加入

7、agno3溶液，看是否有白色沉淀生成。乙：取樣品少許加入試管中，加入適量的自來水使之溶解，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)兩個方案均有不合理之處，請指出：甲_。乙_。(2)合理的實驗方案為_?！舅悸贩治觥拷獯鸨绢}要注意雜質(zhì)離子對cl檢驗的干擾?！窘馕觥考追桨钢袥]有用稀硝酸排除co的干擾，ag2co3也是白色沉淀。乙方案中用自來水配制溶液，自來水用氯氣消毒，含有cl，影響檢驗?！敬鸢浮?1)agno3溶液沒有用稀硝酸酸化，不能排除co的干擾用自來水配制溶液引入cl，影響檢驗(2)取樣品少許加入試管中，加入適量的蒸餾水配成溶液，然后加入稀硝酸酸化的agno

8、3溶液，看是否有白色沉淀生成有一包白色固體，它可能含有kcl、k2co3、kno3中的一種或幾種，進行下列實驗：溶于水，得無色溶液；往溶液中滴加agno3溶液，生成白色沉淀；再滴加稀硝酸，沉淀減少但不完全消失，同時有氣泡生成。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：(1)白色固體一定含有的成分是kcl和k2co3，可能含有的成分是kno3。(2)寫出上述實驗中有關反應的離子方程式agcl=agcl，2agco=ag2co3，ag2co32h=2agh2oco2。解析：由產(chǎn)生白色沉淀知，可能含有k2co3和kcl中的一種或兩種；由沉淀量減少且有氣泡生成知，一定含有k2co3；由沉淀不完全消失可知，一定含有kcl。探究

9、點二 鹵素 1概念第a族的元素氟(f)、氯(cl)、溴(br)、碘(i)、砹(at)都能與na、k、ca、mg等金屬化合生成鹽，所以統(tǒng)稱為鹵素(成鹽元素之意)。2原子結構結構相似性：最外層電子數(shù)均為7。結構與元素性質(zhì)的遞變性：從fi，核電荷數(shù)逐漸增多，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。3鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)及遞變規(guī)律(1)氧化性：f2>cl2>br2>i2。(2)與h2的反應：h2x2=2hx。氟氣與h2在冷暗處即可劇烈化合爆炸；氯氣與h2混合在強光照射或點燃時劇烈化合；溴加熱時緩慢與h2化合；碘持續(xù)加熱時與h2緩慢化合，同時又分解。(3

10、)與h2o的反應，從f2i2反應能力逐漸減弱：2f22h2o=4hfo2(劇烈)cl2h2ohclhclobr2、i2與水的反應比較微弱：x2h2ohxhxo(xbr或i)(4)與堿溶液的反應：x22naoh=naxnaxoh2o(xcl、br、i，反應能力逐漸減弱)(5)鹵素單質(zhì)間的置換反應：cl22br=2clbr2cl22i=2cli2br22i=2bri2氧化性：cl2>br2>i2，還原性：cl<br<i。4鹵素單質(zhì)的特性(1)液溴易揮發(fā)，應密封保存，試劑瓶中的溴常加水液封，盛溴的試劑瓶不可選用橡膠塞。(2)碘易升華，這是物理變化，可用于分離、提純i2。(3)

11、鹵素單質(zhì)不易溶于水，易溶于酒精、汽油、四氯化碳等有機溶劑。5鹵素的結構和性質(zhì)的比較【例2】已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣，現(xiàn)按下圖進行鹵素的性質(zhì)實驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是()a黃綠色橙色藍色白色b無色橙色紫色白色c黃綠色橙色藍色無色d黃綠色無色紫色白色【思路分析】鹵素單質(zhì)的氧化性及特性是高考考查的熱點，要掌握基礎知識，然后加以綜合應用。實驗顏色變化反應向kbr溶液中滴加氯水無色橙色cl22br=br22cl向ki溶液中滴加氯水無色黃色cl22i=i22cl向ki溶液中滴加溴水無色黃色br22i=i22br【解析】本題考查化

12、學反應事實，情境新穎、簡潔清晰，屬于創(chuàng)新實驗設計。該實驗運用氧化還原反應及鹵素單質(zhì)的物理特性，考查鹵素間的置換反應。由處產(chǎn)生的cl2通過時發(fā)生cl22nabr=2naclbr2，通過時發(fā)生cl22ki=2kcli2，通過時發(fā)生cl22naoh=naclnacloh2o。cl2為黃綠色，br2為橙色，i2使淀粉變藍，cl2遇堿產(chǎn)生無色的nacl、naclo，但棉球仍呈白色。故正確答案為a?！敬鸢浮縜下列各組溶液中，用溴水作試劑不能將其鑒別出來的是(d)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、苯等都可以將br2從溴水中萃取出

13、來，油層均顯橙紅色，分別在水層的上層、下層、上層；溴水在酒精中溶解擴散，使溶液呈橙黃色；溴水加入naoh溶液中，因發(fā)生反應生成nabr、nabro而使溶液呈無色。探究點三 海水中提取溴碘 1海水中提取溴(1)流程(2)發(fā)生反應的化學方程式2nabrcl2=br22naclbr2so22h2o=2hbrh2so42hbrcl2=2hclbr22海水中提取碘(1)流程(2)發(fā)生反應的離子方程式：cl22i=i22cl。1海水提取溴、碘涉及的反應原理及分離操作。提示：海水中溴碘以br、i存在，提取時用cl2氧化劑氧化生成br2、i2，用萃取分液法提純，用分餾法分離。2工業(yè)提溴時用通熱空氣法吹出溴，而

14、不用萃取法，為什么？提示：用萃取法使有機溶劑污染，利用熱空氣法吹出法，可以利用溴揮發(fā)性?！纠?1】從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下：下列關于海帶制碘的說法，不正確的是()a實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌b含i的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘離子發(fā)生氧化反應c在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色d碘水中加入ccl4得到i2的ccl4溶液，該操作為“萃取”【思路分析】坩堝用于固體的灼燒，蒸發(fā)皿用于溶液的蒸發(fā)、濃縮?！窘馕觥縜項，灼燒固體時一般選用坩堝，蒸發(fā)皿一般用于蒸發(fā)溶液。【答案】a【例32】溴元素主要以br形式存在于海水中，海水中呈弱堿性。工業(yè)上制備br2的操作步驟為：在一

15、定條件下，將cl2通入濃縮的海水中，生成br2；利用熱空氣將br2吹出，并用濃na2co3溶液吸收生成nabr、nabro3等；用硫酸酸化步驟得到的混合物。完成下列填空：(1)cl2氧化br應在_條件下進行，目的是避免_。(2)br2可用熱空氣吹出，其原因是_。(3)寫出步驟所發(fā)生的化學反應方程式_。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是_。步驟的產(chǎn)品有時運輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因為_。(4)為了除去工業(yè)br2中微量的cl2，可向工業(yè)br2中_。a通入hbrb加入na2co3溶液c加入nabr溶液 d加入na2so3溶液【思路分析】該題中海水提取溴的過程為brbr2br、brobr2?！窘馕觥?

16、1)cl2能與水發(fā)生可逆反應生成hcl和hclo，故cl2氧化br應在酸性條件下進行。(3)步驟所發(fā)生的反應是歸中反應；鹽酸有還原性，nabro3有氧化性，二者可發(fā)生氧化還原反應?！敬鸢浮?1)酸性cl2歧化生成hclo和hcl(2)br2易揮發(fā)(3)3h2so45nabrnabro3=3na2so43br23h2obro能將氯離子氧化成氯氣溴具有強氧化性(或強腐蝕性)(4)ac海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：(1)請列舉海水淡化的兩種方法：蒸餾法、離子交換法(其他合理答案也可，兩空可互換)。(2)步驟中已獲得br2，步驟中又將br2還原為br，其目的是富集溴元素。(3)

17、步驟用so2水溶液吸收br2，吸收率可達95%，有關反應的化學方程式為so2br22h2o=h2so42hbr，由此反應可知，除保護環(huán)境外，在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是強酸對設備具有腐蝕性。(4)某化學研究性學習小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關資料如：br2的沸點為59 ，微溶于水，有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，畫了如下裝置簡圖，請你參與分析討論。圖中儀器b的名稱是冷凝管。整套實驗裝置中儀器連接盡量不用橡膠塞和橡膠管，其原因是br2腐蝕橡膠。實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件？控制溫度計b的溫度，并收集59_的餾分。c中液體產(chǎn)物顏色為深紅棕色

18、。為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量cl2，可向其中加入nabr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是分液或蒸餾。解析：(1)由海水制取淡水，有蒸餾法、反滲透法、離子交換法等。(2)步驟中已獲得br2，步驟中又將br2還原為br，目的是富集溴元素。(3)二氧化硫吸收溴單質(zhì)發(fā)生反應so2br22h2o=h2so42hbr；除保護環(huán)境外，工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是反應生成的兩種強酸對設備的腐蝕問題。(4)由裝置圖可知，提純溴利用的原理是蒸餾，儀器b為冷凝管；由于溴單質(zhì)是一種強氧化劑，易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置盡可能不用橡膠塞和橡膠管；該產(chǎn)物中仍殘留的少量cl2與加入的nabr溶液發(fā)生反應：2nabrcl

19、2=2naclbr2，可以除去氯氣，溴單質(zhì)可以用蒸餾或分液的方法分離出來。1實驗室里保存下列試劑的方法，有錯誤的是(c)a新制氯水盛放在棕色試劑瓶中，存放于低溫避光的地方b液溴易揮發(fā)，盛放在用水液封的棕色試劑瓶中c碘易升華，盛放在有水的棕色廣口試劑瓶中d濃鹽酸易揮發(fā)，盛裝在無色密封的細口玻璃試劑瓶中解析：碘易升華，應低溫密封保存。2檢驗某溶液中是否含有cl，正確的操作是(d)a取樣，滴加agno3溶液，看是否有白色沉淀生成b取樣，先加鹽酸酸化，再加入agno3溶液，看是否有白色沉淀生成c取樣，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取樣，先加稀hno3酸化，再加入agno3溶液，看是否有白色沉淀生成解析：檢驗cl時加鹽酸酸化會引入cl干擾檢驗，常加稀hno3酸化，主要是排除co等離子的干擾。反之檢驗硫酸根時也需要排除氯離子的干擾。3鹵族元素及其化合物與社會、生活關系密切。下列有關說法不正確的是(b)a加碘食鹽中加入的是碘酸鉀b常用于殺菌消毒的“84”消毒液的主要成分是液氯c可用硝酸銀溶液來鑒別純凈水和自來水d變色眼鏡和照相器材的生產(chǎn)都要用到溴化銀解析：“84”消毒液的主要成分是naclo，b項錯