2025届高中化学全程复习学案全套18卤族元素 溴、碘单质的提取
展开1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。
2.掌握卤素单质的提取。
考点一 卤素单质的性质及X-的检验
1.溴、碘单质的物理性质
2.卤素单质(X2)性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应:2Fe+3Br2△=== 2FeBr3、Fe+I2△=== ________。
(2)都能与H2反应:H2+X2===2HX。
(3)都能与水反应:X2+H2O⇌HX+HXO(F2例外,____________________________)。
(4)都能与碱液(如NaOH)反应:X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2例外)。
3.卤素单质性质的递变性
【师说·助学】 氟的特殊性
(1)F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
(2)在HX中,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,其它HX均是强酸。
(3)CaX2中只有CaF2难溶于水,AgX中只有AgF易溶于水。
4.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法检验I-
【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。
1.可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.实验室保存少量液溴时常加少量水液封,并用玻璃塞密封,不能用橡胶塞:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.类比Fe与Cl2反应,可知Fe与I2反应产物为FeI3:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例1 [2022·辽宁卷,6]镀锌铁钉放入棕色碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A.褪色原因为I2被Fe还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
典例2 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下________________,得电子能力逐渐减弱。
【对点演练】
考向一 卤素离子的检验与鉴别
1.下列叙述中正确的是( )
A.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色
2.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是________________。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4
考向二 卤素性质的递变规律
3.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,对图中指定部分颜色描述正确的是( )
考向三 拟卤素和卤素互化物的结构与性质
4.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式: ________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式: ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为______________________________(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为________________,该反应________(填“是”或“否”)是氧化还原反应。
考点二 从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业
电解饱和食盐水的化学方程式为______________________________________。
2.海水中提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
3.海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。
1.海水提溴两次使用氯气的目的是富集溴元素:___________________________________。
2.实验室保存少量液溴时常加少量水液封,并用玻璃塞密封:_______________________。
3.海带提碘过程,在蒸发皿中灼烧后再溶解: _____________________________。
4.在实验室做海带提碘的实验时可用H2SO4酸化后,用H2O2氧化I-,离子方程式为2I-+H2O2===I2+2OH-:____________________________________________________。
【教考衔接】
典例 [2021·全国甲卷,26节选]碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)I2的一种制备方法如图所示:
净化除氯后
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为____________________________,生成的沉淀与硝酸反应,生成的________可循环使用。
②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5,氧化产物为________;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后,单质碘的产率会降低,原因是_________________________。
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_________________________。
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成1 ml I2,消耗的KI至少为________ ml。I2在KI溶液中可发生反应:I2+I-⇌I-3。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是________________________________________________________________________。
【对点演练】
考向一 实验室中提取溴、碘单质
1.[2024·山东青州模拟]用灼烧法证明海带中含有碘元素,各步骤选用的实验用品不是必须都用到的是( )
2.[2024·湖南湘阴模拟]欲从含Br-的废液中提取溴单质,需经过一系列操作,实验装置及物质的性质如下:
下列说法中正确的是( )
A.可用装置甲氧化废液中的Br-
B.装置乙中选用正十二烷而不用CCl4,是因为正十二烷的密度更小
C.用装置丙进行蒸馏,先收集正十二烷再收集Br2
D.用装置丁长期贮存液溴
考向二 海水资源中提取溴、碘单质
3.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 ml Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
4.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )
A.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,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
5.根据下图海水综合利用的工艺流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④、⑥反应中每氧化0.2 ml Br-需要消耗2.24 L Cl2
▭〖温馨提示:请完成课时作业18〗
第18讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
考点一
夯实·必备知识
2.(1)FeI2 (3)2F2+2H2O===4HF+O2
4.(1)白 浅黄 黄 (2)Br- I-
易错诊断
1.错误。KIO3不能使淀粉溶液变蓝。
2.错误。NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,降低温度后氨气和氯化氢又生成NH4Cl,用加热升华法不能除去NH4Cl中混有的I2。
3.正确。
4.错误。Fe与I2反应产物为FeI2。
突破·关键能力
教考衔接
典例1 解析:Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A项错误;液体分层后,I2在CCl4层,CCl4的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误;若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I-氧化,D项正确。
答案:D
典例2 解析:A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成黄绿色气体Cl2,在A、B、C中分别发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2。过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰。
答案:(1)
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
对点演练
1.解析:还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2,A错;碘单质的CCl4溶液显紫色, C项错;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错。
答案:B
2.解析:①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色;②氯水加入NaBr、NaI中后,再加CCl4萃取,下层分别为橙红色和紫红色,加入NaCl中不发生反应,可以鉴别;③溴水与NaCl、NaBr不反应,与NaI反应生成I2,用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀HNO3,沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色;⑤与②的原理相似,只是有色层在上层;⑥FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。
答案:②④⑤
3.解析:由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,通过③时发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2,通过④时发生反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,因Cl2为黄绿色,Br2为橙色,淀粉遇I2变蓝,Cl2遇碱产生NaCl、NaClO,而棉球是白色的,可知应选A。
答案:A
4.答案:(1)∶N⋮⋮C∶C⋮⋮N∶
(2)(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O
(3)2I-+Cl2===I2+2Cl-
5.答案:(1)HCl、HIO2 (2)ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O 否
考点二
夯实·必备知识
1.Cl2 H2、NaOH 2NaCl+2H2O电解=== 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.(2)①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2===2HCl+Br2
3.(2)Cl2+2I-===I2+2Cl-
易错诊断
1.正确。
2.正确。
3.错误。海带应在坩埚中灼烧。
4.错误。离子方程式应为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析:(1)①悬浊液为AgI的饱和溶液,加入铁粉,发生置换反应2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-,生成的沉淀为Ag,Ag与硝酸反应生成的AgNO3可循环使用。②还原性:I->Fe2+,通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,则只有I-被氧化,反应的化学方程式为FeI2+Cl2===FeCl2+I2。若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时,设n(Cl2)=1.5 ml,则n(FeI2)=1 ml,1 ml FeI2中I-先被氧化,消耗1 ml Cl2,Fe2+后被氧化,消耗0.5 ml Cl2,因此FeI2和Cl2恰好完全反应,氧化产物为FeCl3、I2;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5时,过量的Cl2能氧化生成的I2,发生反应5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl,因此碘的产率会降低。
(2)题述制备I2的总反应为NaIO3与NaHSO3反应生成I2和SO42-,根据2IO3- 得10e- I2、HSO3-失2e- SO42-,由得失电子守恒可得2IO3-+5HSO3-→I2+5SO42-,再根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为2IO3-+5HSO3-===I2+5SO42-+3H++H2O。(3)KI溶液和CuSO4溶液反应生成CuI和I2,配平离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI+I2,若生成1 ml I2,消耗的KI至少为4 ml。I2在水中溶解度不大,反应中加入过量KI,使反应I2+I-⇌I3-平衡右移,防止单质碘的析出。
答案:(1)①2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I- AgNO3
②FeI2+Cl2===FeCl2+I2 FeCl3、I2 I2被进一步氧化
22IO3-+5HSO3-===I2+5SO42-+3H++H2O
(3)4 防止单质碘析出
对点演练
1.解析:氧化滤液中的I-不必使用容量瓶,故选C。
答案:C
2.解析:装置甲通入的氯气会将液体排入氢氧化钠溶液中,不能用装置甲氧化废液中的Br-,故A错误;装置乙中选用正十二烷而不用CCl4,是因为正十二烷的沸点高,便于使用蒸馏法分离溶于正十二烷中的溴,故B错误;用装置丙进行蒸馏, Br2的沸点比正十二烷低,所以先收集到的是溴,故C错误;液溴密度比水大,可以保存在水中,故D正确。
答案:D
3.解析:Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 ml Br2消耗2 ml氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
答案:C
4.解析:灼烧固体时应在坩埚中,A项不正确;H2O2能将I-氧化为I2,B项正确。
答案:A
5.解析:过程①中除去Mg2+、CO32-和SO42-需要用化学方法,A错误;根据已知信息可知B错误;过程⑤发生的反应为SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溶液呈强酸性,C正确;每氧化0.2 ml Br-需消耗0.1 ml Cl2,但不一定是2.24 L,只有在标准状况下才是2.24 L,D错误;选C。
答案:C
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
①易升华 ②使淀粉变蓝
选项
①
②
③
④
A
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
选项
实验步骤
实验用品
A
步骤1:将海带灼烧灰化
B
步骤2:将海带灰溶解、过滤
C
步骤3:氧化滤液中的I-
D
步骤4:检验碘元素
Br2
CCl4
正十二烷
密度/(g·cm-3)
3.12
1.59
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215~217
新教材宁陕2024届高考化学一轮复习学案第4章非金属及其化合物第18讲卤族元素溴碘单质的提取鲁科版: 这是一份新教材宁陕2024届高考化学一轮复习学案第4章非金属及其化合物第18讲卤族元素溴碘单质的提取鲁科版,共7页。
高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第19讲卤族元素氯、溴、碘的提取学案: 这是一份高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第19讲卤族元素氯、溴、碘的提取学案,共18页。
大单元二 第5章 第18讲 卤族元素 溴、碘单质的提取 讲义(教师版)-2025高考化学一轮复习: 这是一份大单元二 第5章 第18讲 卤族元素 溴、碘单质的提取 讲义(教师版)-2025高考化学一轮复习,共13页。