高中化学鲁科版第三章自然界中的元素 第4节2

第2课时溴碘及海水提溴1．了解氯、溴、碘单质的氧化性以及递变规律。2．了解海水提溴的方法和工艺流程。3．掌握溴单质的性质。eq\x(知)eq\x(识)eq\x(清)eq\x(单)一、氯、溴、碘的性质1．物理性质。物理性质氯气溴单质碘单质颜色黄绿色深红棕色紫黑色状态气体液体固体溶液颜色水中黄绿色橙色棕色酒精中橙红紫色四氯化碳中橙红紫红2.溴、碘的特性。(1)溴的特性。常温下为液体(唯一的液态非金属单质)，易挥发。(2)碘的特性。性质特性应用物理性质易升华分离和提纯碘化学性质遇淀粉溶液变蓝碘的检验1．实验室里如何保存液溴？答案：保存在棕色细口瓶里并加少量水，防止其挥发。2．碘和食盐的混合物如何分离？答案：由于碘易升华，故可用加热法分离碘和食盐。3．Cl2、Br2、I2氧化性的比较。实验内容实验现象实验结论溶液由无色变为橙色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈橙红色化学方程式为：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，说明Cl2的氧化性强于Br2(续上表)溶液由无色变为深黄色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫色化学方程式为：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，说明Cl2的氧化性强于I2溶液由无色变为深黄色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫红色化学方程式为：Br2＋2KI=2KBr＋I2，说明Br2的氧化性强于I2卤素单质的氧化性强弱顺序为：Cl2＞Br2＞I2，阴离子的还原性强弱顺序为：Cl－＜Br－＜I－4.萃取。利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取。萃取后可以用分液漏斗把互不相溶的两种液体分开，从而达到分离的目的。如用CCl4将溴或碘单质从它们的水溶液中提取出来。3.能否用乙醇萃取溴水中的溴？为什么？答案：不能，因为乙醇和水互溶，不易分离。二、海水提溴1．溴的存在。99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以溴元素被人们称为“海洋元素”。2．从海水中提取溴。(1)主要原料：苦卤(海水晒盐后的母液)(2)步骤：浓缩→氧化→提取(3)原理：工业上，一般用Cl2作为提取溴的氧化剂，离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。利用溴的挥发性，鼓入热空气或水蒸气，就可将溴分离出来。3．溴及其化合物的主要应用。(1)在工业上，溴大量地用来制造燃料的抗爆剂，见光容易分解的AgBr常被用做感光材料。(2)在农业生产中，常常使用含溴的杀虫剂。(3)在医药方面，溴化钠和溴化钾常被用做镇静剂。eq\x(活)eq\x(学)eq\x(活)eq\x(用)1．下列说法不正确的是(D)A．溴在海水中以化合态形式存在B．从海水中提取溴要经历浓缩、氧化和提取三个步骤C．提取时利用了溴单质的挥发性D．溴在常温下是液态，其颜色与氯气颜色相同解析：海水中的溴以化合态形式存在，溴在常温下为红棕色液体，而Cl2为黄绿色气体。2．下列实验方法中正确的是(B)A．用酒精从碘水中萃取碘B．用加热的方法从碘和沙子的化合物中分离出碘C．用淀粉溶液直接检出I－D．根据加入AgNO3溶液产生白色沉淀的现象认为溶液中含Cl－解析：利用萃取将物质分离，所选萃取剂的要求是萃取剂与溶剂互不相溶，而酒精和水可以任意比混溶，所以常用做萃取碘水中碘的萃取剂为苯或四氯化碳，故A错；碘易升华，利用这一性质可以将其与沙子分离，故B正确；淀粉遇I2变蓝，故不会直接检出I－，C错；SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)也能与Ag＋反应产生白色沉淀，D错。3．现有三种溶液：①NaCl溶液②NaBr溶液③NaI溶液。(1)向①、②、③中分别滴入硝酸酸化的AgNO3溶液。其现象分别是：____________、____________、____________。(2)向①、②、③中分别通入Cl2，其现象分别是：________________、________________、________________。(3)向①、②、③中分别滴入溴水，其现象分别是：________________、________________、________________。解析：Ag＋与Cl－、Br－、I－生成难溶于硝酸的AgCl(白)、AgBr(浅黄)、AgI(黄色)固体，此方法可用于Cl－、Br－、I－的检验。因氧化性Cl2>Br2>I2，还原性Cl－<Br－<I－，故Cl2可将Br－、I－氧化为Br2、I2。Br2将I－氧化为I2。答案：(1)生成白色沉淀生成浅黄色沉淀生成黄色沉淀(2)无明显现象溶液由无色变为橙色溶液由无色变为棕色(3)无明显现象无明显现象溶液由无色变为棕色eq\x(水)eq\x(平)eq\x(测)eq\x(试)1．许多国家十分重视海水资源的综合利用。下列不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是(B)A．氯、溴、碘B．食盐、淡水C．烧碱、氢气D．钠、镁、铝解析：氯、溴、碘要用强氧化剂氧化得到，电解饱和食盐水得到氯气、烧碱和氢气，钠、镁、铝这三种也都要经过电解法才能得到；而食盐、淡水一般用阳光蒸发得到。2．a、b、c、d四个集气瓶中分别装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体。若a、d两瓶气体混合见光爆炸，a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴。则c瓶装的气体是(B)A．HBrB．HClC．Cl2D．H2解析：Cl2与H2见光爆炸，Cl2与HBr生成暗红色小液滴Br2，故a是Cl2，d是H2，b是HBr，则c是HCl。3．下列试剂中能鉴别Cl－、Br－、I－的是(B)A．碘水、淀粉溶液B．硝酸银溶液、稀硝酸C．溴水、汽油D．汽油解析：Cl－、Br－、I－都与Ag＋生成沉淀且不溶于稀硝酸，沉淀颜色不同，可以以此鉴别。4．向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的Cl2，充分反应后将溶液蒸干，灼烧残余物，最后剩下的物质是(D)A．NaCl、I2、Cl2B．NaCl、I2C．NaCl、NaBrD．NaCl解析：通入足量Cl2，溶液中的NaI、NaBr均完全反应，2NaI＋Cl2=2NaCl＋I2，2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，因为Br2易挥发，I2易升华，因此将溶液蒸干、灼烧后只剩下NaCl。5．(双选)下面的叙述正确的是(BC)A．碘升华的污迹可用热浓盐酸清洗B．液溴应保存在棕色的带有磨口玻璃塞的试剂瓶中，并加少量水进行水封C．漂白粉不可露置在空气中保存D．碘易溶于酒精，所以用酒精可以从碘水中萃取碘解析：浓盐酸不溶解I2，可用乙醇或热NaOH溶液除I2污迹。漂白粉露置在空气中，其有效成分Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O反应而变质；酒精与水互溶，不能萃取碘水中的碘。6．向溴水中加入下列物质，不能使溴水的颜色变为无色的是(B)A．加入CCl4多次萃取B．加入适量KI溶液C．加入适量的镁粉D．加入适量的K2CO3溶液解析：能使溴水退色的方式有：①利用还原性物质H2S、SO2、Na2SO3、Mg粉等；②利用促进Br2与H2O反应的物质，如NaOH、Na2CO3、AgNO3等；③有机溶剂的多次萃取也可使溴水几乎无色。有的物质虽可与溴水反应(如KI、FeCl2等)，但由于生成有颜色的物质(I2、Fe3＋)，溴水的颜色不会退去。7．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。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中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。Ⅳ.……(1)A中产生的黄绿色气体是________。(2)烧瓶中试纸现象是____________________________，能证明________________________________________________________________________。(3)B中溶液发生的离子方程式________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________，装置中浸有NaOH溶液的棉花的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：装置A中制取Cl2，并发生系列反应Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Br2＋2KI=2KBr＋I2。为防止Cl2外逸污染环境，用浸有NaOH溶液的棉花团吸收。答案：(1)Cl2(2)淀粉­KI试纸变蓝氧化性Cl2＞I2(3)Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2(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层溶液变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰吸收外逸Cl2，防止污染8．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)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2________、________。(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________________________________________________________。(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法(2)Cl2NaOH(3)富集溴元素(4)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－强酸对设备的严重腐蚀eq\x(素)eq\x(能)eq\x(提)eq\x(高)9．已知某溶液中n(Cl－)∶n(Br－)∶n(I－)＝2∶3∶4，现欲使溶液中n(Cl－)∶n(Br－)∶n(I－)＝4∶3∶2。那么要通入Cl2的物质的量是原溶液中I－的物质的量的(C)A．1/2B．1/3C．1/4D．1/8解析：设原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量分别为2mol、3mol、4mol，则根据反应方程式Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，可知只要通入1molCl2，就可使溶液中的I－由4mol降到2mol，而Cl－由2mol增至4mol，Br－的物质的量保持不变，仍为3mol。所以通入的Cl2与原溶液中I－的物质的量之比为1∶4。10．某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。(1)提出问题。Fe3＋与Br2谁的氧化性更强？(2)猜想。①甲同学认为氧化性：Fe3＋＞Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。②乙同学认为氧化性：Br2＞Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含____________所致。(3)设计实验并验证。丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂：a．酚酞试液b．四氯化碳c．无水酒精d．硫氰化钾溶液请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)选用试剂实验现象方案1 方案2 (4)应用与拓展。氧化性：Br2>Fe3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为_____________________________