高三化學一輪復習 第21講 鹵族元素 溴、碘單質(zhì)的提取 課件

第四章

金屬及其化合物第21講

鹵族元素

溴、碘單質(zhì)的提取鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗第ⅦA族——鹵族元素,有：F、Cl、

Br、Ⅰ、At、Ts鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗1.鹵族元素原子結(jié)構(gòu)特點9F氟

17Cl氯35Br溴

53I碘

85At砹

117Ts放射性元素相似性：最外層都是7個電子都易得1e-,表現(xiàn)強非金屬性核電荷數(shù)遞增遞變性：電子層數(shù)遞增原子半徑增大得e-能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱元素的非金屬性：F>Cl>Br>I單質(zhì)的氧化性：F2>Cl2>Br2>I2離子的還原性：F-

<Cl-

<Br-<I-鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗2.鹵素的性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)的相似性鹵素原子核外最外層電子數(shù)均為7，易得到電子，表現(xiàn)非金屬性。FeI2②都能與H2反應生成HX：④都能與堿溶液反應：X2＋2OH－===________________(F2例外)X2＋H2OHX＋HXOX－＋XO－＋H2O③都能與水反應：

X2＋H2===2HX

(X代表F、Cl、Br、I)(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)F2與H2在冷暗處混合就會發(fā)生爆炸;Cl2與H2在光照條件下發(fā)生爆炸;Br2與H2在加熱條件下緩慢進行;I2在更高溫度下才能緩慢反應。鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗2.鹵素的性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)的相似性鹵素原子核外最外層電子數(shù)均為7，易得到電子，表現(xiàn)非金屬性。氧化性反應方程式說明與某些還原性的物質(zhì),如:Fe2+、S2-、S、SO2等反應鹵素單質(zhì)和硫化鈉(或H2S)反應:X2+Na2S2NaX+S↓鹵素單質(zhì)的水溶液與SO2反應:X2+SO2+2H2O4H++2X-+S鹵素單質(zhì)的水溶液與S反應:X2+S+H2O2H++2X-+SF2除外;氯氣、溴單質(zhì)能氧化Fe2+,碘單質(zhì)不能氧化Fe2+鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗2.鹵素的性質(zhì)(2)鹵素的遞變性鹵素(F→I)的電子層依次增多，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱。顏色常態(tài)，熔、沸點密度升高加深增大I2F2鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗了解：溴和碘在不同溶劑中所生成溶液的顏色變化

碘酒就是碘的

溶液，呈

色。酒精褐單質(zhì)水CCl4汽油(或苯)酒精Cl2淡黃→黃綠黃綠黃綠黃綠Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅橙→橙紅I2深黃→褐紫→深紫淡紫→紫紅淡紫→紫紅鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗2.鹵素的性質(zhì)(2)鹵素的遞變性鹵素(F→I)的電子層依次增多，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱。水溶性氧化性還原性(X－或HX)減弱增強在水中溶解度不大，易溶于有機溶劑說明:I2在水中微溶,一般碘水中會加少量I-I2+I-I3-加I-的目的:促進平衡右移，增大I2的溶解度鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗3.鹵素及其化合物的特性氟①無正價，非金屬性最強，F(xiàn)2____性最強，F(xiàn)－的還原性最弱②與H2反應在暗處即爆炸，F(xiàn)2與鹽溶液反應時，F(xiàn)2先與H2O反應③HF是弱酸,能腐蝕玻璃，故應保存在鉛制器皿或塑料瓶中；有毒溴①Br2是______色液體，是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易____。盛溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴時不能用____塞②Br2易溶于有機溶劑，CCl4、汽油可作Br2的萃取劑③AgBr具有感光性，見光易分解，可用于制照相底片或感光紙氧化深紅棕揮發(fā)橡膠實驗室里常用螢石(CaF2)與濃H2SO4反應在鉛皿中制取HF，反應的化學方程式為CaF2＋H2SO4

CaSO4＋2HF↑鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗3.鹵素及其化合物的特性碘①I2遇淀粉變___色,該特性常用于檢驗I2。②I2加熱時易_____,該特性常用于分離I2。③I2易溶于有機溶劑④食用鹽中加入KIO3可用于補碘，防治甲狀腺腫大⑤AgI具有感光性，見光易分解，可用于人工降雨④I2易與Na2S2O3反應：I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-，此反應常用于滴定法(以淀粉為指示劑)來定量測定碘的含量藍升華鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗3.鹵素及其化合物的特性化合物性質(zhì)備注氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI還原性:HF<HCl<HBr<HI水溶液的酸性:HF<HCl<HBr<HIHF幾乎沒有還原性;HF為弱酸,HCl、HBr、HI均為強酸金屬鹵化物鹵離子的還原性:F-<Cl-<Br-<I-I-的還原性很強,能被Fe3+、HNO3、Mn(H+)、H2O2、O2、ClO-、Cl等氧化劑氧化鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗化合物性質(zhì)備注次鹵酸鹽(XO-、F除外)均具有氧化性次鹵酸鹽能氧化相應的鹵離子生成鹵素單質(zhì)(F除外):如ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O鹵酸鹽(X、F除外)均具有氧化性鹵酸鹽能氧化相應的鹵離子生成鹵素單質(zhì)(F除外):如Cl+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O3.鹵素及其化合物的特性鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗溶解性AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸，而AgF可溶于水顏色AgF、AgCl均為白色，AgBr為淺黃色，AgI為黃色感光性除AgF外，均有感光性，其中AgBr常作感光材料3.鹵素及其化合物的特性

鹵化銀鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗4.鹵素互化物、擬鹵素①

鹵素互化物(1)概念：由兩種鹵素互相結(jié)合而成的物質(zhì)叫鹵素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。(2)性質(zhì)：鹵素互化物與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似，有較強的氧化性，如能與金屬、H2O、NaOH等反應：2IBr＋2Mg=MgBr2＋MgI2。注意：鹵素互化物中，非金屬性弱的元素顯正價，如：ICl中，I顯＋1價，Cl顯－1價，所以鹵素互化物與水或堿的反應一般屬于非氧化還原反應：

IBr＋H2O=HBr＋HIO

IBr＋2NaOH=NaBr＋NaIO＋H2O

鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗4.鹵素互化物、擬鹵素②

擬鹵素有些多原子分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，其陰離子與鹵素陰離子性質(zhì)相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答這類題目時可用換元法，如把(SCN)2當作X2，把SCN－當作X－。鹵素單質(zhì)和

“類鹵素”

的氧化性由強到弱的順序為：F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗5.鹵素離子的檢驗方法(1)AgNO3溶液——沉淀法白色淡黃色黃色5.鹵素離子的檢驗方法Br－I－藍色鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X-的檢驗題型突破[例]鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是

(填序號)。①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4

③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液②④⑤易錯辨析1.鹵素氣態(tài)氫化物的水溶液都是強酸溶液(

)2.濃H2SO4能干燥HCl，所以濃硫酸也能干燥HBr(

)3.加碘鹽能使淀粉變藍(

)4.清洗碘升華實驗所用試管的操作是先用酒精清洗，再用水清洗(

)5.液溴易揮發(fā)，在存放液溴的試劑瓶中應加水封(

)6.用加熱的方法可將NaHCO3中混有的少量碘除去(

)7.可用F2與NaCl溶液反應產(chǎn)生Cl2，檢證F2的氧化性大于Cl2(

)×××√√××專項突破1.為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。實驗過程:Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r,關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……專項突破1.為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體,其電子式是

。

(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是

。

(3)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是

。

淀粉-KI試紙變藍

Cl2+2Br-==Br2+2Cl-

專項突破1.為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。(4)為驗證溴的氧化性強于碘的,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是

。

(5)過程Ⅲ實驗的目的是

。

(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下

,得電子能力逐漸減弱。

確認C的黃色溶液中無Cl2,排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D振蕩,靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色原子半徑逐漸增大專項突破2.氰[(CN)2]的結(jié)構(gòu)簡式為N≡C—C≡N，其化學性質(zhì)與鹵素(X2)很相似，化學上稱之為擬鹵素，其氧化性介于Br2和I2之間。(1)寫出(CN)2的電子式：_____________________。(2)寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應的化學方程式：________________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣，發(fā)生反應的離子方程式為___________________。二、擬鹵素和鹵素互化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O2I－＋Cl2===I2＋2Cl－專項突破二、擬鹵素和鹵素互化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似。(1)ICl3與水反應的產(chǎn)物可能為____________(填化學式)。(2)ICl在常溫下與燒堿溶液反應的離子方程式_____________________________，該反應是否是氧化還原反應？____(填“是”或“否”)。HCl、HIO2ICl＋2OH－===Cl－＋IO－＋H2O否1.氯的提取——氯堿工業(yè)從海水資源中提取鹵素單質(zhì)電解飽和食鹽水的方程：2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑①原理：從海水資源中提取鹵素單質(zhì)②路線：從海水資源中提取鹵素單質(zhì)2.從海水中提取溴的方法(1)工藝流程從海水資源中提取鹵素單質(zhì)2.從海水中提取溴的方法(2)基本步驟及主要反應Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4從海水資源中提取鹵素單質(zhì)2HBr＋Cl2=2HCl＋Br23.從海植物中提取碘(1)海帶中碘元素的檢驗2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O主反應離子方程式為________________________________。從海水資源中提取鹵素單質(zhì)坩堝3.從海植物中提取碘①化學原理(離子方程式)為__________________________。②主要的物理原理：單質(zhì)碘用______或苯萃取，分液后用____法將碘與有機溶劑分離。2I－＋Cl2===I2＋2Cl－(2)海帶中碘的提取CCl4蒸餾從海水資源中提取鹵素單質(zhì)或H2O2知識精囊解答海水的工藝流程題目的關(guān)鍵點(1)在過程中往往用到結(jié)晶、過濾、萃取、分液、蒸餾等實驗操作，注意碘水或溴水中I2、Br2的提取可先加CCl4萃取分液，再蒸餾獲取。(2)從海水中提取氯化鎂的工藝流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。(3)從海水中提取氯化鎂的工藝流程中，MgCl2·6H2O脫水制取無水MgCl2是在HCl的氣流中加熱氯化鎂晶體，以防MgCl2發(fā)生水解而得到Mg(OH)2。(4)遵循綠色化學的思想，使用無污染的物質(zhì)、減少或不排放污染物、物質(zhì)的循環(huán)使用。易錯辨析1.海水提溴兩次使用氯氣的目的是富集溴元素(

)2.海帶提碘過程，在蒸發(fā)皿中灼燒后再溶解(

)3.在實驗室做海帶提碘的實驗時可用H2SO4酸化后，用H2O2氧化I－，離子方程式為2I－＋H2O2===I2＋2OH－(

)√××專項突破1.用灼燒法證明海帶中含有碘元素，各步驟選用的實驗用品不必都用到的是一、溴、碘單質(zhì)提取中的儀器、裝置及操作判斷選項實驗步驟實驗用品A步驟1：將海帶灼燒灰化

B步驟2：將海帶灰溶解、過濾

C步驟3：氧化濾液中的I－

D步驟4：檢驗碘元素

√氧化濾液中的I－用不到容量瓶，故選C。專項突破2.欲從含Br－的廢液中提取溴單質(zhì)，需經(jīng)過一系列操作，實驗裝置及物質(zhì)的性質(zhì)如下：

Br2CCl4正十二烷密度/(g·cm－3)3.121.590.753沸點/℃58.7676.8215～217專項突破2.欲從含Br－的廢液中提取溴單質(zhì)，需經(jīng)過一系列操作，實驗裝置及物質(zhì)的性質(zhì)如下：下列說法正確的是A.可用裝置甲氧化廢液中的Br－B.裝置乙中選用正十二烷而不用CCl4，是因為正十二烷的密度更小C.用裝置丙進行蒸餾，先收集正十二烷再收集Br2D.用裝置丁貯存液溴√3.從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是(

)A．X試劑可為Na2SO3飽和溶液B．步驟Ⅲ的離子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8L(標準狀況下)D．步驟Ⅳ包含萃取、分液和過濾D專項突破專項突破4.為了從海帶浸取液中提取碘，某同學設計了如圖實驗方案，解答下列問題：(1)①中反應的離子方程式：

____________________________。(2)②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗________(填“上口倒出”或“下口放出”)。2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O下口放出專項突破(3)③是將富集在CCl4中的碘單質(zhì)利用化學轉(zhuǎn)化重新富集在水中，稱為反萃取，寫出該反應的化學方程式：_______________________________。(4)④中反應的離子方程式：

______________________________。(5)操作⑤的名稱為________。3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O過濾真題演練明確考向真題演練

明確考向真題演練

明確考向1.(2018·江蘇，5)下列有關(guān)從海帶中提取碘的實驗原理和裝置能達到實驗目的的是A.用裝置甲灼燒碎海帶B.用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液C.用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I－的Cl2D.用裝置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾氣√真題演練

明確考向2.(2015·全國卷Ⅱ,12)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯誤是A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收√真題演練

明確考向3.[2021·全國甲卷，26(1)]碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面。I2的一種制備方法如圖所示：①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為____________________________________，生成的沉淀與硝酸反應，生成____________后可循環(huán)使用。2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－AgNO3真題演練

明確考向②通入Cl2的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應的化學方程式為________________________；FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2若反應物用量比

＝1.5時，氧化產(chǎn)物為______________；當

＞1.5后，單質(zhì)碘的收率會降低，原因是__________________________。I2、FeCl3I2被過量的Cl2進一步氧化題型突破1.海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收C題型突破2.

為了從海帶浸取液中提取碘，某同學設計了如圖實驗方案，下列說法正確的是(

)A．①中反應的離子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B．②中分液時含I2的C