2013年高中化學(xué) 專題2 第一單元 第二課時(shí)氧化還原反應(yīng)和溴、碘的提取 蘇教版必修1

1、第二課時(shí)氧化還原反應(yīng)和溴、碘的提取,自主學(xué)習(xí) 一、氧化還原反應(yīng) 1氧化還原反應(yīng)：_的化學(xué)反應(yīng)。 2非氧化還原反應(yīng)：_的化學(xué)反應(yīng)。,有電子轉(zhuǎn)移,沒有電子轉(zhuǎn)移,3氧化劑和還原劑,得,失,氧化,還原,氧化,4.元素的化合價(jià)與氧化性、還原性的關(guān)系 (1)總體思路：分析元素的化合價(jià)如何變化. (2)具體分析,5氧化還原反應(yīng)的表示方法 (1)雙線橋法 書寫原則：一標(biāo)變價(jià)，二畫線橋，三注得失電子總數(shù)，如： 注意箭頭必須由_物指向_物，且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素。,反應(yīng),生成,(2)單線橋法 在反應(yīng)物一邊架橋，箭頭由_電子的原子指向_電子的原子，線橋上只標(biāo)明電子得失總數(shù)即可，無需標(biāo)“得到”、“失去”字樣，如：,失,得

2、,想一想 1.怎樣分析一個(gè)反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？ 提示：(1)從特征(反應(yīng)前后元素的化合價(jià))入手分析實(shí)質(zhì)(反應(yīng)中是否有電子轉(zhuǎn)移)；(2)再用雙線橋法或單線橋法表示出來。,二、溴、碘的提取 1溴、碘單質(zhì)物理性質(zhì)的比較,2.Br2的提取 (1)流程 (2)原理：_。 3I2的提取 (1)流程,Cl22KBr=2KClBr2,(2)化學(xué)反應(yīng)原理：_。 4溴、碘的重要應(yīng)用 (1)_ 常被用作感光材料。 (2)_ 用于人工降雨。,Cl22KI=2KClI2,AgBr,AgI,(3)碘是一種重要的藥用元素，可以用來生產(chǎn)含碘食品和藥品，如加碘鹽、碘酒等。 想一想 2將熱空氣鼓入含溴的溶液中獲得粗溴的原理是

3、什么？加碘食鹽中是加入的I2嗎？ 提示：溴易揮發(fā)；加碘食鹽中加入的是KIO3而不是I2(I2有毒)，加碘鹽是白色的也說明了肯定不是加入的I2。,自主體驗(yàn),解析：選A。解答此類題目時(shí)，應(yīng)先根據(jù)元素化合價(jià)的變化標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況。然后再分析反應(yīng)中各物質(zhì)的作用及其與電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的關(guān)系。 反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況可表示為：,在該反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑又是還原劑，KClO3是氧化產(chǎn)物，KCl是還原產(chǎn)物，當(dāng)反應(yīng)中消耗3 mol Cl2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為5 mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5NA。被還原的氯氣與被氧化的氯氣的物質(zhì)的量之比為51。,3用雙線橋法、單線橋法分別表示下列三 個(gè)反應(yīng)，并指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)

4、物、還原產(chǎn)物。 (1)Cl22KBr=2KClBr2 (2)Cl22KI=2KClI2 (3)Br22KI=2KBrI2,探究導(dǎo)引 物質(zhì)得失電子數(shù)多少與物質(zhì)氧化性、還原性之間有何關(guān)系？,提示：物質(zhì)氧化性、還原性的相對(duì)強(qiáng)弱取決于物質(zhì)本身得失電子的難易程度，而與物質(zhì)得失電子的數(shù)目無關(guān)。如鈉比鎂易失電子，鈉的還原性比鎂的強(qiáng)，而一個(gè)鈉原子只能失去一個(gè)電子、一個(gè)鎂原子能失去兩個(gè)電子。,要點(diǎn)歸納 (1)常見的氧化劑和還原劑,(2)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷方法 根據(jù)化學(xué)方程式判斷 氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑還原產(chǎn)物,即時(shí)應(yīng)用 1通過“Cl22KBr=2KClBr2，Br22KI=2KBrI2”兩

5、個(gè)反應(yīng)能說明哪些物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱？ 解析：通過說明氧化性Cl2Br2,還原性：BrCl； 通過說明氧化性Br2I2，還原性：IBr。 答案：氧化性：Cl2Br2I2，還原性： IBrCl。,探究導(dǎo)引1 為什么說Cl、Br、I三元素的化學(xué)性質(zhì)相似？ 提示：Cl、Br、I三元素原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為： 它們的最外層電子數(shù)相同。,探究導(dǎo)引2 實(shí)驗(yàn)室中NaCl、NaBr、KI三瓶無色溶液，你能設(shè)計(jì)出幾種鑒別方案？ 提示：(1)加入AgNO3溶液和稀硝酸； (2)加入淀粉和氯水； (3)加入CCl4和氯水。,要點(diǎn)歸納 1氯、溴、碘性質(zhì)的相似性與差異性 (1)相似性 氯、溴、碘的原子，最外層都有7個(gè)

6、電子，所以它們具有相似的化學(xué)性質(zhì)。如其常見的化合價(jià)均為1價(jià)，都能和金屬單質(zhì)(如Na、Mg、Fe)反應(yīng)，和非金屬單質(zhì)(如氫氣)反應(yīng),還都能夠和堿(如NaOH)反應(yīng)。,(2)差異性 由于它們的電子層數(shù)不同，所以其性質(zhì)也有差異性。氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性順序是Cl2Br2I2，所以Cl2能夠?qū)r和I從它們的鹽溶液中置換出來，Br2能夠?qū)從它的鹽溶液中置換出來。 2鹵素單質(zhì)的檢驗(yàn),3鹵素離子的檢驗(yàn),即時(shí)應(yīng)用 2如圖是化學(xué)工作者設(shè)計(jì)的鹵素間置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。該裝置將鹵素間的置換反應(yīng)設(shè)計(jì)在“兩管”中，符合“綠色化學(xué)”的實(shí)驗(yàn)要求，是十分優(yōu)秀的微型實(shí)驗(yàn)裝置。已知高錳酸鉀固體能氧化濃鹽酸中的HCl生成

7、氯氣：2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。,實(shí)驗(yàn)操作如下：向U形管中加入約2 g高錳酸鉀固體，按如圖所示安裝好。關(guān)閉止水夾 。試回答下列問題： (1)打開分液漏斗活塞，滴加濃鹽酸，U形管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。 (2)4處產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。 (3)打開止水夾，使氯氣上升到2位置，保持一會(huì)兒即關(guān)閉止水夾,不使氯氣上升,2處產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。,取下上節(jié)玻璃管斜放，將止水夾及膠管取下，置于玻璃管2處下端口，將其封住。向2處微微加熱，1處產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。 (4)此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明的問題是 _。 (5)NaOH溶液棉團(tuán)的作用是_。,(6)在高錳酸鉀固體與鹽酸的反應(yīng)中，HCl

8、的作用是_。 解析：從下到上的反應(yīng)流程為：KMnO4 Cl2(黃綠色)Br2(6橙色)I2(5黃色)I2(4藍(lán)色)(3無色,吸收多余的氯氣和溴蒸氣,防止污染空氣)Br2(2橙色)I2(1藍(lán)色)。 在高錳酸鉀固體與鹽酸的反應(yīng)中,HCl中一部分氯元素的化合價(jià)由1價(jià)升高到氯氣中的0價(jià)，,表現(xiàn)還原性，另一部分則變成KCl和MnCl2,化合價(jià)沒有發(fā)生變化，表現(xiàn)酸性。 答案：(1)U形管中充滿黃綠色氣體 (2)濾紙變藍(lán)色 (3)棉團(tuán)變橙色棉團(tuán)變藍(lán)色 (4)鹵素單質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l2Br2I2(其他合理答案也可以) (5)吸收多余的氯氣(6)還原劑、酸性,常溫下，下列三個(gè)反應(yīng)均能發(fā)生： X22W2

9、=2X2W3；Z22X=2ZX2；2W32Y=2W2Y2. 則在相同條件下，下列三個(gè)反應(yīng)：,Y22X=2YX2；Z22Y= 2ZY2；2W32Z=2W2Z2也能發(fā)生的是() A只有B只有 C和 D和 【思路點(diǎn)撥】判斷一個(gè)氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生的依據(jù)“強(qiáng)氧化性物質(zhì)與強(qiáng)還原性物質(zhì)反應(yīng)生成弱氧化性物質(zhì)和弱還原性物質(zhì)”，,即“強(qiáng)強(qiáng)=弱弱”，先根據(jù)已知反應(yīng)判斷出物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱順序，其次依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)作出判斷。 【解析】由題意知，單質(zhì)或離子的氧化性：X2W3，Z2X2，W3Y2。所以氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閆2X2W3Y2。還原性強(qiáng)弱順序?yàn)閅W2XZ。一定條件下，氧化性強(qiáng)的物質(zhì)可以制取氧化性弱的物質(zhì)，,還原性

10、強(qiáng)的物質(zhì)可以制取還原性弱的物質(zhì)，因此反應(yīng)不能發(fā)生，反應(yīng)能發(fā)生，反應(yīng)不能發(fā)生。 【答案】B,同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被氧化的是還原性較強(qiáng)的物質(zhì)；同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被還原的是氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。例如，將Cl2通入物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI的混合溶液中， Cl2首先與NaI反應(yīng)；將過量鐵粉加入到物質(zhì) 的量濃度相同的Fe3和Cu2的混合溶液中， 首先與Fe3反應(yīng)。,(3)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律 含不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)低價(jià)中間價(jià)”,而不會(huì)出現(xiàn)交錯(cuò)現(xiàn)象,即其化合價(jià)“只靠近，不

11、交叉”。例如下述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移是,(4)歧化反應(yīng)規(guī)律 發(fā)生在同一分子內(nèi)部同一價(jià)態(tài)的同種元素之 間的氧化還原反應(yīng)，叫做歧化反應(yīng)。其反應(yīng) 規(guī)律是所得產(chǎn)物中該元素一部分價(jià)態(tài)升高，一部分價(jià)態(tài)降低，即“中間價(jià)高價(jià)低 價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素(如氯、硫、氮 和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)。例如，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。,海洋植物海藻中含有豐富的碘元素，碘元素均以I形式存在，實(shí)驗(yàn)室從海藻中提取碘的流程如圖所示：,(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名 稱：_；_。 (2)提取碘的過程中，可供選擇的有關(guān)試劑 是_。 (3)為使海藻灰中的碘離子轉(zhuǎn)化為含碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了燒杯、玻璃棒、

12、集氣 瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品。還缺少的玻璃儀器 是_。,(4)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī) 溶劑還需經(jīng)過蒸餾，指出圖所示裝置中的錯(cuò)誤之處；_；_；_。,(5)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴的原因 是_；最后晶態(tài)碘在_里聚集。 【思路點(diǎn)撥】認(rèn)真分析“流程”，與物質(zhì)分離、提純的知識(shí)相聯(lián)系，搞清每一環(huán)節(jié)的作用。 【解析】(1)操作分離的是固體(不溶性)和液體，應(yīng)為過濾；操作是將碘富集到有機(jī)溶劑中，應(yīng)為萃取。,(2)根據(jù)萃取原理，要從含碘的水溶液中萃取碘，所選擇的萃取劑一定要和水互不相溶且碘在其中的溶解度大，故應(yīng)選用苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑。 (3)按照流程圖考慮

13、每一步需要的儀器，還缺少普通漏斗和分液漏斗。,(4)檢驗(yàn)裝置的錯(cuò)誤通常按照從下到上、從左到右的順序。該裝置中缺少石棉網(wǎng)；溫度計(jì)不應(yīng)插入液體中；冷凝管進(jìn)、出水的方向不正確。 (5)利用水浴加熱可使被加熱的物質(zhì)受熱均勻而溫度又不會(huì)超過100 ，最后蒸餾燒瓶中得到的是晶體碘。,【答案】(1)過濾萃取(2)苯、四氯化 碳(答案合理即可)(3)分液漏斗、普通漏斗 (4)缺石棉網(wǎng)溫度計(jì)插到了液體中 冷凝管進(jìn)、出水的方向顛倒(5)使蒸 餾燒瓶均勻受熱，控制加熱溫度不會(huì)過高 蒸餾燒瓶,【名師點(diǎn)睛】本題以從海藻中提取碘的過程為載體，考查Cl2的化學(xué)性質(zhì)以及基本實(shí)驗(yàn)操作等。該題綜合性較強(qiáng)，而各知識(shí)點(diǎn)考 查的深度較

14、淺，因此提醒我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí) 中，應(yīng)牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱 【經(jīng)典案例】.向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫紅色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會(huì)逐漸變淺，最后變成無色(因?yàn)榘l(fā)生了以下反應(yīng)：5Cl26H2OI2=2HIO310HCl)。,若把KI換成KBr，則CCl4層變?yōu)開色， 繼續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。 Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。,滴加適量的NaBiO3溶液,溶液變?yōu)樽霞t色. 繼續(xù)滴加適量H2O2，紫紅色褪去，并有氣泡產(chǎn)生。 再加入適量的PbO2固體，固體溶解，溶液又變?yōu)樽霞t色。 最后通入足量的SO2氣體。 請(qǐng)回答下列問題：,(1