2019-2020年高一化学鲁科版必修1教学案：第3章 第4节 第2课时 溴与海水提溴 Word版含解析.doc

2019-2020年高一化学鲁科版必修1教学案：第3章 第4节 第2课时 溴与海水提溴 Word版含解析1了解溴、碘及其化合物的性质和主要用途。2以海水提溴为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。3了解萃取、分液的原理与操作。 细读教材记主干一、氯、溴、碘的性质1溴的存在地球上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”。2Cl2、Br2、I2性质的比较(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颜色液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特性易液化易挥发易升华(2)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Cl22NaBr=2NaClBr2，说明Cl2的氧化性比Br2强续表实验内容实验现象实验结论溶液由无色变为棕色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫色Cl22KI=2KClI2，说明Cl2的氧化性比I2强溶液由无色变为棕色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫色Br22KI=2KBrI2，说明Br2的氧化性比I2强卤素单质的氧化性强弱顺序为：Cl2Br2I2阴离子的还原性强弱顺序为：ClBrBr2I2，还原性IBrCl。5Cl、Br、I的检验滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，Cl产生白色AgCl沉淀，Br产生浅黄色AgBr沉淀，I产生黄色AgI沉淀。先滴入氯水再加CCl4振荡，下层为黄绿色的是Cl，下层为橙红色的是Br，下层为紫红色的是I。特别提醒(1)当Cl2通入含有Br、I混合溶液中，Cl2先氧化I再氧化Br。(2)碘单质遇淀粉变蓝，故可用淀粉溶液鉴定碘。(3)常用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2。典例印证例题1卤素X2与热的浓NaOH溶液反应生成A和B两种盐，若在A溶液中加入另一种卤素Y2的水溶液，又可生成X2，且X2不能使淀粉溶液变蓝，则X2和Y2是()AI2、Cl2BBr2、Cl2CBr2、I2 DCl2、Br2解析卤素Y2可以从A盐的溶液中置换出X2，这表明Y2比X2活泼，可排除C、D两项；而X2不能使淀粉溶液变蓝，这表明X2不是碘单质，可排除A项。答案B卤素单质的化学性质既有相似性又有递变性，卤素单质与NaOH反应生成卤化钠和次卤酸钠，Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，可用淀粉溶液检验I2。1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()ANaCl、I2、Cl2 BNaCl、I2CNaCl、NaBr DNaCl解析：选D通入足量Cl2，溶液中的NaI、NaBr均完全反应，2NaICl2=2NaClI2,2NaBrCl2=2NaClBr2，因为Br2易挥发，I2易升华，因此将溶液蒸干、灼烧后只剩下NaCl。重点剖析1原理利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。2操作步骤3注意事项(1)萃取剂必须具备的三个条件：萃取剂和原溶剂互不相溶；萃取剂和溶质互不发生反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。(2)萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。(3)操作注意问题：分液漏斗使用前要检验是否漏水。倒转分液漏斗时，应关闭玻璃塞和活塞，防止液体流出，并且要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险。分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，保证漏斗内与外界大气相通，同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁，从而使液体顺利流下。下层液体要从下口放出，上层液体要从漏斗上口倒出。典例印证例题2海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架、泥三角外，还用到的实验仪器有_(从下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。A烧杯B表面皿C坩埚D酒精灯E干燥器(2)步骤一定发生的化学反应类型是_。A化合反应B分解反应C氧化还原反应(3)步骤所用的主要仪器是_。步骤的实验操作名称是_。(4)操作中，使用玻璃棒的是_(填序号)。(5)请设计简单实验，验证提取碘后的水溶液中是否含有碘单质_。解析(1)灼烧固体时还用到坩埚和酒精灯。(2)经步骤使碘离子变为碘单质，发生氧化还原反应。(3)分液的主要仪器是分液漏斗。分离固体和溶液用过滤的方法。(4)能使用玻璃棒的是浸泡(溶解)和过滤。(5)利用淀粉遇I2变蓝检验。答案(1)C、D(2)C(3)分液漏斗过滤(4)(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明有单质碘)(1)分离固体与液体一般用过滤的方法。(2)相互溶解的两种液体可用蒸馏的方法分离，如从液态空气中分离出N2和O2，将溶有Br2的CCl4溶液分离。萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同而达到分离纯化目的的方法。当两溶液出现分层现象则用分液漏斗分液而达到分离目的。(3)分离溶液和胶体一般用渗析的方法。(4)溶解度大小：在水中，Cl2Br2I2，在有机溶剂中，Cl2Br2I2。2把碘从碘水里分离出来，有下列基本操作：静置后分液；充分振荡；把碘水倒入分液漏斗，再加入萃取剂四氯化碳。正确的操作顺序是()ABCD答案：B题组一Cl2、Br2、I2的化学性质1医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有较丰富的()A碘元素B铁元素C钾元素 D锌元素解析：选A人体缺碘会导致甲状腺肿大，而海洋植物中含碘丰富。2欲将食盐固体与碘的混合物分开，最好的方法是()A溶解、过滤 B溶解、过滤、蒸发C溶解、加AgNO3、过滤 D加热使之升华解析：选D利用碘的特性易升华，达到分离食盐和碘的目的，是最简单可行的。3现有三种溶液：NaCl溶液NaBr溶液NaI溶液。(1)向、中分别滴入硝酸酸化的AgNO3溶液。其现象分别是：_、_、_。(2)向、中分别通入Cl2，其现象分别是：_、_、_。(3)向、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Cl2Br2I2，还原性ClBrBr2I2，因此氧化剂只能选择氯水。加入氯水后，再加热蒸干可得KCl固体。6将下列物质分别加入溴水中，溴水颜色不变浅的是()KCl晶体H2S气体CCl4MgNaOHNa2CO3Na2SO3FeBr2A BC D均不可解析：选C溴与KCl不反应，与H2S反应：Br2H2S=S2HBr，溴可被CCl4萃取而使水层颜色变浅，溴与Mg反应生成MgBr2，溴与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO，溴水中的HBr可与Na2CO3反应，Br2可氧化Na2SO3及FeBr2，因此溴水颜色不变浅的只有。7向某无色溶液中通入一定量的氯气后，溶液变成橙黄色，再向溶液中滴加一定量的四氯化碳后，充分振荡，溶液分层，下层呈橙红色，则原溶液中一定含有的离子为()ACl BBrCI DFe2解析：选B此题是对Cl2的强氧化性和Br2、I2的物理性质的综合考查。I2溶于CCl4溶液中，溶液分层，上层无色，下层为紫红色；Fe3的水溶液也为黄色，但Fe3不溶于四氯化碳，且Fe2的水溶液为浅绿色。8双选下列物质中不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是()A溴化钠溶液 B溴水C碘化钾溶液 D氯气解析：选A、C单质碘遇淀粉变蓝，而溴化钠、碘化钾遇淀粉不变蓝，溴水、氯气能将淀粉碘化钾试纸上的碘化钾氧化为单质碘，淀粉遇碘变蓝。9已知某溶液中n(Cl)n(Br)n(I)234，现欲使溶液中n(Cl)n(Br)n(I)432。那么要通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的()A. B. C. D.解析：选C设原溶液中Cl、Br、I的物质的量分别为2 mol、3 mol、4 mol，则根据反应方程式Cl22I=I22Cl，可知只要通入1 mol Cl2，就可使溶液中的I由4 mol降到2 mol，而Cl由2 mol增至4 mol，Br的物质的量保持不变，仍为3 mol。所以通入的Cl2与原溶液中I的物质的量之比为14。10甲、乙、丙三种溶液中各有一种X(X 为Cl、Br或I)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有()ACl、I、Br BBr、Cl、ICI、Br、Cl DBr、I、Cl解析：选D向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，说明甲中含Br，再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙中不含I，否则就会变成蓝色。二、非选择题11按下述实验过程填空：写出上述反应的离子方程式。_。_。_。解析：因为发生反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe36Cl2Br2，所以加CCl4分层后，上层是FeCl3水溶液，呈棕黄色(a)，下层是溶有溴的CCl4有机层，呈橙红色(b)，在上层FeCl3水溶液中加少量淀粉KI溶液，因发生反应：2Fe32I=I22Fe2，I2使淀粉显蓝色(c)，在下层液体中加少量KI淀粉液发生反应：2IBr2=I22Br，虽然此反应也生成I2，与上层不同的是碘遇淀粉并不显蓝色，而是碘从淀粉溶液中被萃取到CCl4里，碘在CCl4里显紫色(d)。答案：2Fe24Br3Cl2=2Fe36Cl2Br22Fe32I=I22Fe22IBr2=I22Br12海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以I的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如下：某化学兴趣小组对上述流程的设计如图所示： 已知：中发生反应的化学方程式为Cl22KI=2KClI2。请回答下列问题：(1)写出提取过程中，实验操作的名称：_，_。(2)四氯化碳是_色、密度比水_的液体。F试管下层液体的颜色为_色，上层液体中溶质的主要成分为_。(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是_。(4)在灼烧过程中，使用到的(除泥三角外)实验仪器有_(填字母符号)。A试管B瓷坩埚C坩埚钳D蒸发皿 E酒精灯解析：本题以海藻中提取碘为背景材料，考查溶解、过滤、萃取、分液、蒸馏等实验操作。从海藻中提取碘的方法：答案：(1)过滤萃取(2)无大紫红(或紫)KCl(3)分液、蒸馏(4)B、C、E13溴主要以Br形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为：一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2；利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；用硫酸酸化步骤得到的混合物。回答下列问题：(1)Cl2氧化Br应在_条件下进行，目的是为了避免_。(2)Br2可用热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式：_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中_(填字母)。a通入HBrb加入Na2CO3溶液c加入NaBr溶液 d加入Na2SO3溶液解析：(1)利用存在Br的海水呈碱性和Br2可与碱性物质反应可知为防止氧化得到的溴和碱反应，则氯气在氧化Br时应在酸性条件下进行。(2)溴可被热空气吹出，是因为溴的沸点低，易挥发。(3)向NaBr和NaBrO3的混合溶液中，加入H2SO4，Br与BrO发生价态归中反应生成Br2，结合原子守恒可写出反应的方程式；酸化时不用盐酸是防止在酸性条件下，BrO将Cl氧化为Cl2混入溴中；因溴具有强氧化性，易腐蚀其他物质，所以NaBr和NaBrO3的混合溶液要等到将混合液运送到目的地再酸化。(4)根据给出的试剂，HBr和NaBr溶液均可除去Cl2，而b、d中的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液均会和Br2反应。答案：(1)酸性Cl2歧化(或Br2歧化)(2)Br2易挥发(或Br2沸点低)(3)3H2SO45NaBrNaBrO3=3Na2SO43Br23H2O溴酸能将氯离子氧化为氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)a、c14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 12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)猜想甲同学认为氧化性：Fe3Br2，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。乙同学认为氧化性：Br2Fe3，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：Br2Fe3。故在足量的稀氯化亚铁溶液中加入12滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为_。根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是_(填离子符号)。在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有的Br被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为_。解析：(3)丙同学实验设计的出发点应从检出Fe3，检不出Br2开始，考虑所选试剂及现象。(4)由于氧化性Cl2Br2Fe3，在FeBr2溶液中加入氯水，则首先被氧化的是Fe2，若有部分Br被氧化，则Fe2应已全部被氧化。设FeBr2的物质的量为x mol，则有x mol Fe2，2x mol Br根据电子转移守恒可知(x)2，得x0.1，c(FeBr2)1 molL1。答案：(2)Br2Fe3(3)方案1bCCl4层无色方案2d溶液变红色(4)2Fe2Br2=2Fe32BrFe21 molL1