浙江专版2017-2018学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元第二课时氧化还原反应溴碘的提取学案苏教版必修1 .doc

第二课时 氧化还原反应溴、碘的提取 考试要求1氧化还原反应中电子转移的方向和数目(b/ c)2根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱(/ c)3溴、碘单质的物理性质(a/ a)4氯、溴、碘单质间的置换反应(b/ b)5海水中提取溴、碘(/ b)6检验Br、I的常用方法(/ b)1.氧化还原反应：反应过程中有电子转移的化学反应。2非氧化还原反应：反应过程中没有电子转移的化学反应。3还原剂：在氧化还原反应中，失去电子的物质。4氧化剂：在氧化还原反应中，得到电子的物质。5用氯气提取溴碘的化学方程式：Cl22KBr=Br22KClCl22KI=I22KCl。 1氧化还原反应与非氧化还原反应(1)氧化还原反应：反应过程中有电子转移的化学反应。(2)非氧化还原反应：反应过程中没有电子转移的化学反应。(3)氧化还原反应概念间的关系2氧化还原反应电子转移的表示方法通常用电子转移的方向和数目来表示一个氧化还原反应。(1)双线桥法表明一种元素反应前后的电子得失(或偏移)情况。双线桥法表示电子转移的基本步骤：注意事项：a箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。b采用abe形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数，a、b是“1”时省略。得到与失去的电子总数相等。(2)单线桥法表明反应中化合价变化的元素原子间的电子转移情况。单线桥法表示电子转移的基本步骤注意事项a单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素，表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况；b箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。3氧化还原反应与四种基本反应类型的关系即：(1)置换反应一定是氧化还原反应。(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。1在氧化还原反应中得失电子总数相等吗？提示：相等。2配平氧化还原反应方程式，需遵循的两大原则是什么？提示：原子守恒和得失电子守恒。氧化还原反应方程式的配平1配平原则(1)原子守恒原则：反应物和生成物各元素及其原子个数不变。(2)得失电子守恒原则：氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。2方法步骤以CuHNO3(浓)Cu(NO3)2NO2H2O为例“一标”标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。CHN3(浓)C (NO3)2N2H2O“二等”通过最小公倍数法使化合价升降总数相等。 “三定”确定氧化剂和还原剂的化学计量数。Cu2HNO3(浓)Cu(NO3)22NO2H2O“四查”用观察法配平其他物质的化学计量数，并检查原子个数是否相等，配平后将短线改为等号。Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O特别提醒根据化合价升降只能确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，其他物质的化学计量数需运用观察法、奇偶法、守恒法等来确定。1下列有关氧化还原反应的叙述正确的是()A元素化合价升高的反应是还原反应B物质在变化中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低C有电子转移的反应就是氧化还原反应D有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应解析：选C元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；失去电子应表现为化合价升高，B项错误；有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误。2(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。2NaCl22NaCl_；NaOHHCl=NaClH2O_。(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl_；Fe2HCl=FeCl2H2_。解析：首先分析各个反应中元素化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。答案：(1)非氧化还原反应(2)非氧化还原反应 3写出以下化学方程式并配平。(1)NH3在加热条件下与CuO反应生成Cu和N2。(2)用浓HNO3清洗试管壁上的Ag。(3)向碘盐(KIO3)和稀H2SO4的混合溶液中加入KI固体后可生成I2。(4)Na2S放置在空气中被氧化变质。(5)在NaOH环境下，Cl2与NaI反应时，每1 mol NaI完全反应转移6 mol电子。答案：(1)3CuO2NH33CuN23H2O(2)Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O(3)KIO35KI3H2SO4=3K2SO43I23H2O(4)2Na2SO22H2O=2S4NaOH(5)3Cl2NaI6NaOH=NaIO36NaCl3H2O 1氧化剂和还原剂(1)氧化剂：在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质(2)还原剂：在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质(3)常见的氧化剂和还原剂物质种类常见物质氧化剂部分非金属单质O2、Cl2等含有高价态元素的化合物浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3、MnO2等还原剂活泼的金属单质Al、Zn、Fe等某些非金属单质C、H2等某些非金属氧化物CO、SO2等 特别提醒在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。如在反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。2氧化性和还原性(1)氧化性：氧化剂发生还原反应，表现出氧化性。(2)还原性：还原剂发生氧化反应，表现出还原性。3氧化性、还原性和元素化合价之间的关系仅供选考考生使用1依据金属活动性顺序，你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗？提示：在金属活动性顺序中，Zn位于Fe之前，故Zn比Fe的还原性强。2已知还原性KIFeCl2，判断反应：I22FeCl22KCl=2FeCl32KI能否进行？提示：若反应I22FeCl22KCl=2FeCl32KI能够发生，则还原性：FeCl2KI，与题目中已知的还原性强弱相矛盾，故该反应不能进行。物质氧化性、还原性强弱的判断仅供选考考生使用1根据氧化还原反应方程式判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。2根据元素的活动性顺序判断特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。3根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强。如：4HCl(浓)MnO2MnCl22H2OCl216HCl(浓)2KMnO4=2KCl2MnCl28H2O5Cl2氧化性：KMnO4MnO2。判断还原剂还原性的原理与此类似。4根据氧化产物的化合价高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强。如：2Fe3Cl22FeCl3FeSFeS氧化性：Cl2S。判断还原剂还原性的原理与此类似。1(2016浙江10月考试)下列反应中，水作氧化剂的是()ACH2O,COH2BH2CuO,CuH2OCCl2H2OHClHClODSO3H2O=H2SO4解析：选AA项中反应前后H的化合价降低，H2O为氧化剂；B项中反应前后H的化合价升高，H2O为氧化产物；C、D两项反应前后H2O的化合价不变，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。2(2016浙大附中期末)在下列反应中，HCl作还原剂的是()ANaOHHCl=NaClH2OBZn2HCl=ZnCl2 H2CMnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2DCuO2HCl=CuCl2 H2O解析：选CA项，该反应不属于氧化还原反应，错误；B项，该反应中HCl作氧化剂，错误；C项，在该反应中HCl中Cl元素的化合价由1价升高到0价，HCl作还原剂，正确；D项，该反应不是氧化还原反应，错误。3(2015浙江10月考试)已知氧化性Br2Fe3。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反应。下列说法不正确的是()A离子的还原性强弱：Fe2BrClB当a2b时，发生的离子反应：2Fe2Cl2=2Fe32ClC当ab时，反应后的离子浓度之比：c(Fe3)c(Br) c(Cl)122D当3a2b时，发生的离子反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析：选C氧化性Br2Fe3，说明Br2可将Fe2氧化成Fe3：2Fe2Br2=2Fe32Br，还原性Fe2Br，结合还原性BrCl，可知A正确；FeBr2溶液中通入Cl2时，因还原性Fe2Br，故先发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，后发生反应：2BrCl2=Br22Cl，当a2b时，因Fe2过量，Cl2不足，只发生反应，B正确；当3a2b时，Cl2充足，Fe2和Br均被完全氧化，反应反应2得总反应：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl，D正确；当ab时，由反应知a mol Fe2被完全氧化成a mol Fe3，消耗 mol Cl2，由反应知剩余的 mol Cl2可氧化a mol的Br，Br剩余：2a mola mola mol，故最终溶液中c(Fe3)c(Br)c(Cl)aa2a112，C错误。1溴、碘的提取仅供选考考生使用(1)反应原理实验操作实验现象反应的化学方程式溶液分层下层溶液显橙红色Cl22KBr=2KClBr2溶液分层下层溶液显紫红色Cl22KI=2KClI2(2)提取原料溴的提取：海水提取粗食盐后的母液，通入氯气将其中的溴离子转化为单质溴。碘的提取：海水中碘的浓度很低，工业上不直接由海水提取碘，而是以具有富集碘能力的植物如海带、海藻为原料提取碘。(3)提取流程海水提溴的工艺流程：从海带中提取碘的工艺流程：2溴、碘的性质(1)单质的物理性质Br2I2色、态通常状况下为深红棕色液体通常情况下为紫黑色固体溶解性微溶于水，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂微溶于水，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂特性易挥发易升华，淀粉溶液遇碘变蓝色(2)Br、I的检验仅供选考考生使用试剂：硝酸银溶液和稀硝酸。化学方程式：NaBrAgNO3=AgBrNaNO3，NaIAgNO3=AgINaNO3。现象：分别出现淡黄色沉淀、黄色沉淀。(3)溴、碘及其化合物的重要用途溴可用于生产熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等药剂。溴化银是重要的感光材料。碘是一种重要的药用元素，也应用于含碘食品的生产。碘化银可用于人工降雨。1氯气呈气态，溴为液体，碘为固体，由此可得出什么结论？提示：按ClBrI顺序，其单质的熔、沸点逐渐升高，故Cl2、Br2、I2的状态：气态液态固态。2根据化学方程式Cl22KBr=2KClBr2，Cl22KI=2KClI2，Br22KI=2KBrI2可得出什么结论？提示：三个反应均是氧化还原反应，可知，氧化性Cl2Br2I2，还原性：IBrCl。1Cl2、Br2、I2的物理性质(1)相似性单质都有特殊颜色；都微溶于水；都易溶于有机溶剂，在有机溶剂中都显示特殊颜色。(2)递变性(按ClBrI顺序)单质的颜色逐渐加深；熔沸点逐渐升高，状态：气态液态固态；密度逐渐增大。(3)特性：氯易液化，溴易挥发，碘易升华。(4)Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色水CCl4汽油Cl2黄绿色黄绿色黄绿色Br2黄橙橙橙红橙橙红I2深黄褐紫深紫浅紫红紫红2Cl2、Br2、I2的化学性质(1)相似性都能与几乎所有的金属化合；都能与H2反应生成HX(XCl、Br、I)，HX都易溶于水且都是强酸；都能与水和碱液反应，X2H2OHXHXO，X22NaOH=NaXNaXOH2O；水溶液都有氧化性(2)递变性(按ClBrI顺序)氧化性依次减弱：Cl2Br2I2，如分别与Fe反应，产物为FeCl3、FeBr3、FeI2；还原性ClBrIFe2NOBIFe2H2SO3NOCFe2IH2SO3NODNOFe2H2SO3I解析：选A先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO)，根据还原性：还原剂还原产物，故有H2SO3HI，HIFeCl2，FeCl2NO。4下列说法不正确的是()ACl2能使湿润的有色布条褪色，所以Cl2具有漂白性B红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧，反应生成FeCl3 C利用溴单质的氧化性可以把碘离子转化为碘单质D实验室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2以避免污染解析：选ACl2能使湿润的有色布条褪色，是因为氯气与水反应生成了次氯酸，次氯酸具有强氧化性。5在反应3S6KOHK2SO32K2S3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为()A12 B21C11 D32解析：选A由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成了K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为12。6PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()ACu2FeCl3=CuCl22FeCl2B2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2OC2FeCl2Cl2=2FeCl3D5PbCl22KMnO42H2O=5PbO22KCl2MnCl24HCl解析：选D氧化性：PbO2KMnO4Cl2FeCl3CuCl2，一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。A项中氧化性Fe3Cu2，与条件相符；B项中，氧化性MnOCl2，与条件相符；C项中，氧化性Cl2Fe3，与条件相符；D项中，氧化性MnOPbO2，与条件不相符，所以D项反应不可能发生。7已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按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，对图中指定部位颜色描述正确的是()选项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 解析：选A氯气是黄绿色，处可看到黄绿色；Cl2和NaBr反应生成Br2，溴水显橙色，处看到橙色；Cl2和KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，处可看到蓝色；Cl2被NaOH吸收后不呈现颜色，处仍看到白色棉花。812 mL 0.1 molL1的亚硫酸(H2SO3)溶液，恰好跟20 mL 浓度为0.02 molL1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液完全反应，则元素铬(Cr)在还原产物中的化合价是()A1 B2C3 D6解析：选C根据题意可知，H2SO3是还原剂，H2SO3中4价的硫元素被氧化成6价，重铬酸钾是氧化剂，6价的铬元素被还原，设还原产物中铬的化合价为x。由关系式：H2SO3H2SO42e，Cr2O2r2(6x)e，反应中得失电子数相等，所以：0.020 L0.02 molL12(6x)0.012 L0.1 molL12，x3。9(2016舟山中学期末)浙江有广阔的海岸线，海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65 mgL1，从海水中提取溴的工业流程如下：工业溴(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。(2)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。A氧化性B还原性C挥发性 D腐蚀性(3)以上流程中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：Br2CO=BrOBrCO2(4)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：_。解析：(1)由于海水中Br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)步骤中用热空气或水蒸气吹出Br2，是利用了溴的挥发性。(3)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式为3Br23CO=BrO5Br3CO2。(4)溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式为SO2Br22H2O=H2SO42HBr。答案：(1)富集(或浓缩)溴元素(2)C(3)33153(4)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4