高考化学一轮复习教案 第4章 第3讲《富集在海水中的元素(二)——卤素》

第3讲富集在海水中的元素(二)卤素考纲解读1.了解Cl2、Br2、I2的物理性质特点。2.能从原子结构的视角分析Cl2、Br2、I2氧化性强弱规律。3.了解海水的综合利用及Br2、I2的制取原理。4.掌握卤离子(Cl、Br、I)的检验方法。考点一卤族元素的原子结构和性质1原子结构氯、溴、碘三种元素的原子结构示意图分别为_、_、；最外层都有_个电子，它们都位于元素周期表_族，都属于卤族元素。2氯、溴、碘的存在及单质物理性质(1)氯、溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中。碘则主要存在于海草(如海带)中，也存在于海水和盐矿中。(2)溴、碘单质的物理性质Br2是一种_色_体，易挥发；I2是一种_色_体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是_，I2溶解在水中的颜色是_，Br2溶解在CCl4中的颜色是_，I2溶解在CCl4中的颜色是_。3氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为_(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为_(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2_Br2_I2，阴离子的还原性：Cl_Br_I。Cl2能从Br的溶液中置换出Br2，其离子方程式：_；同理，Br2能置换I2，其离子方程式：_。与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2反应的离子方程式分别为_，_。1下列叙述中正确的是()A碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中B液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封C碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来D用加热的方法可将碳酸氢钠溶液中混有的少量碘除去2请列举哪些物质能使溴水褪色？3下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl2Br2I2_。氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小考点二卤素离子的检验方法1AgNO3溶液沉淀法未知液生成2置换萃取法未知液有机层呈3氧化淀粉法检验I未知液_溶液，表示有I4淀粉KI试纸常用于检验哪些物质？5鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯FeCl3溶液、CCl4A B C D考点三卤素互化物和拟卤素1卤素互化物由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr2Mg=MgBr2MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显1价，Cl显1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBrH2O=HBrHIOIBr2NaOH=NaBrNaIOH2O。2拟卤素有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN当作X。6溴化碘(IBr)是一种卤素互化物，它的化学性质活泼，能与大多数金属反应，也能与某些非金属单质反应，并能与水发生反应：IBrH2O=HBrHIO。下列有关溴化碘的叙述错误的是()AIBr、Br2、I2具有相似的化学性质B在许多反应中，IBr是一种强氧化剂，其氧化性强于I2的，但弱于Br2的C在溴化碘与水的反应中，IBr既是氧化剂又是还原剂D溴化碘与氢氧化钠溶液反应时可生成两种盐7氰(CN)2的结构简式为NCCN，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。下列有关反应的化学方程式不正确的是()A(CN)2H2=2HCNBMnO24HCNMn(CN)2(CN)22H2OC向KCN溶液中加入碘水：I22KCN=2KI(CN)2D在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2：Cl22KCN=2KCl(CN)2卤素氧化性的应用氯、溴、碘的制取1氯的提取氯碱工业海水粗盐饱和食盐水化学方程式为_。2海水提取溴(1)流程 (2)发生反应的化学方程式_3海带中提取碘(1)流程 (2)发生反应的化学方程式：_。【例1】空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：(1)步骤的离子方程式：_。(2)步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_。(3)溴水混合物中溶有一定量的氯气，因此在步骤中可将蒸馏产生的气体通过_(填试剂名称)溶液，以除去氯气。(4)步骤的蒸馏过程中，温度应控制在8090 。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_。(5)步骤中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由：_。(6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物”而不是蒸馏“溴水混合物”，请说明原因：_。【例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：海带灰悬浊液 MnO2H2SO4(稀)请填写下列空白：(1)步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_(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坩埚 C表面皿D泥三角 E酒精灯 F干燥器(2)步骤的实验操作名称是_；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是_。(3)步骤反应的离子方程式是_。(4)步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_。(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_。萃取、分液在卤素性质实验中的应用1萃取(1)概念指利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。(2)萃取剂的选择要求与原溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解性远大于在原溶剂中的溶解性；萃取剂与溶质不反应。2分液(1)概念：两种互不相溶的液体的分离方法。(2)操作要求：在分液漏斗中进行，将下层液体从下端管口放出，上层液体从上口倒出。3实例用苯或四氯化碳作萃取剂将溴或碘从它们的水溶液中提出来。【例3】实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳实验步骤实验结论NaCl溶液氯水1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘KBr溶液氯水1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色KI溶液氯水1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色(1)完成该实验需用到的仪器是_；(2)CCl4在实验中所起的作用是_；(3)在实验中四氯化碳层颜色变化过程为_；(4)该同学的实验缺陷是_，改进的办法是_。【例4】按下列实验过程填空：(1)a、b、c、d处应填的相应颜色为_。(2)写出上述反应的化学方程式：_；_；_。高考题组一有卤素及化合物所参与的离子反应1判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)少量Cl2通入KI溶液中：Cl22I=2ClI2()(2)淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4IO22H2O2I24OH()(3)能使pH试纸呈红色的溶液中，Na、NH、I、NO不能大量共存()(4)酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I2：IO5I3H2O=3I26OH()高考题组二卤素单质及其化合物的性质比较，综合应用2判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)第A族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强()(2)HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强()(3)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱()(4)从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律()(5)浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢()(6)在反应KIO36HI=KI3I23H2O中，每生成3 mol I2转移电子数为6NA()(7)碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度()3精盐添加一定量的碘酸钾和抗结剂就成为食用碘盐，烹饪时，要待食物熟后加入碘盐，其原因是_。(提示：碘酸钾高温分解类似于氯酸钾分解)4为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用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：.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。.(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，过程的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(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。52009上海，23(3)海水是资源的宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是_。a卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深b卤化氢的键长按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减小c卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱d卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易6在一定温度下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：F2H22HFK1.81036Cl2H22HClK9.71012Br2H22HBrK5.6107I2H22HIK43试根据K的变化，可以推断出随着卤素原子核电荷数的增加(选填字母)_。a在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低bX2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱cHX的还原性逐渐减弱dHX的稳定性逐渐减弱课时规范训练1下列关于卤素的叙述正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性某溶液与淀粉KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A B C D2下列物质不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的是()A氯水 B碘酒 C氢碘酸 D溴蒸气3下列叙述中不正确的是()A颜色深浅：AgIAgBrAgClB还原性：HIHBrHClHFC水溶液的酸性：HIHBrHClHFD光敏性：AgFAgClAgBrAgI4下表是食用碘盐包装上的部分说明，下列说法正确的是()配料精盐、碘酸钾、抗结剂碘含量3515 mgkg1储存方法密封、避光、防潮食用方法烹饪时，待食品熟后加入碘盐A.高温会导致碘的损失B碘酸钾可氧化氯化钠C可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾D该碘盐中碘酸钾含量为2050 mgkg15下列物质与其用途相符合的是()Cl2作消毒剂AgBr制胶卷、感光纸AgI人工降雨碘预防甲状腺肿大淀粉检验I2的存在NaClO漂白纺织物A BC D全部6下列关于卤素的叙述，正确的是()A单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深B氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强C单质与水反应均可表示为X2H2O=HXHXOD随核电荷数的增加X的半径递增，还原性递减7甲、乙、丙三种溶液各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()ABr、I、Cl BBr、Cl、ICI、Br、Cl DCl、I、Br8在加热条件下，氯气与碘以等物质的量反应，可得一红棕色液体ICl。ICl的性质类似于卤素，有很强的化学活泼性，如：2Zn2ICl=ZnI2ZnCl2；IClH2O=HClHIO。下列叙述正确的是()A在Zn与ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物，又是还原产物B在Zn与ICl的反应中，ZnCl2既是氧化产物，又是还原产物C在H2O和ICl的反应中，ICl是氧化剂，H2O是还原剂D在H2O和ICl的反应中，ICl既是氧化剂，又是还原剂9已知某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为234，现欲使溶液中的Cl、Br、I的物质的量之比变成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.10某强酸性溶液中可能存在NO、I、Cl、Fe3中的一种或几种。向该溶液中加入溴水后，溴被还原，由此推断该溶液中()A不含NO，含Fe3B含有NO、I、ClC含I，但不能确定是否含ClD含有Fe311下图是关于药物华素片(西地碘片)的使用说明书，以下为说明书的部分内容： 华素片(西地碘片)使用说明书【品名和组成】品名：西地碘片组成：华素片英文名：Cydiodine Tablets华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等【贮藏】遮光、密闭、阴凉处保存【有效期】二年(1)根据上述说明和所学知识回答：华素片中含有的活性成分是_(写分子式)；请推断华素片_(填“是”或“不是”)白色。(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分，设计实验如下。请填空：取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2 mL蒸馏水；向试管中再加入约2 mL_(填选项字母)，并用力振荡。A酒精(密度比水小，与水以任意比混溶)B四氯化碳(密度比水大，不溶于水)描述加入该液体后可能观察到的现象_。选用该液体的原因是_。(3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分(请叙述实验原理、操作方法和实验结论)_。12.根据下图的转化关系完成下列有关问题：(1)写出的离子方程式：_。写出的离子方程式：_。(2)推出下列物质或溶液中溶质的化学式：E；I。(3)在上述转化过程中，B、C、F、H氧化能力由弱到强的顺序是(写化学式)_。13用化学方法测定微量碘化物时，必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤：向含微量I并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，将I完全氧化成IO，煮沸去掉过量的Br2；向由制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应进行完全；在得到的水溶液中加入足量的CCl4，振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用分液漏斗分液去掉水层；向得到的CCl4层加入肼(即联氨H2NNH2)的水溶液，振荡，使I2完全以I形式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答下列问题：(1)写出步骤的离子方程式，并标出反应的电子转移的方向和数目：_。(2)将右图所示的分液漏斗中的下层液体放出的操作步骤为：_。旋开活塞，使下层液体流出到一个小烧杯里，当下层液体全部流出活塞的细孔时，_。从漏斗上口倒出上层液体。旋开活塞，将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。(3)若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I-的量是原溶液里I-的量的倍。经过n次“化学放大”的溶液里，I-的量是原溶液里的量的 倍。14在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用所给的工艺流程生产单质碘： (1)碘位于元素周期表中的第_周期第_族。(2)步骤加Fe的目的是_。(3)写出步骤的化学方程式：_。(4)上述生产流程中，可以利用的副产物是_，考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入_来进行处理。(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)：_。(6)第步操作可供提纯I2的两种方法是_和_。答案基础再现深度思考考点一1.7A2(2)深红棕液紫黑固橙色深黄色褐色橙色橙红色紫色深紫色3(1)2NaOHX2=NaXNaXOH2O(2)2NaX2=2NaXCl22Br=2ClBr2Br22I=2BrI2SO23Br2H2O=SO242Br2H2Fe2Br2=2Br2Fe3考点二1白色浅黄色黄色2BrI3蓝色深度思考1B2(1)被H2S、SO2、SO23、I等还原剂还原而褪色。(2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：Br22NaOH=NaBrONaBrH2O。(3)与较活泼金属(如MgBr2=MgBr2)反应而褪色。(4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。(5)能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。(6)能与溴水发生反应的碱性物质，如Na2CO3等。(7)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。34检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I被氧化成I2而使淀粉变蓝。5C6.C7.C规律方法解题指导规律方法1Cl2H2、NaOH2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22(2)2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr23(2)Cl22I=I22Cl【例1】(1)Br2SO22H2O=4H2BrSO24(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br的盐类物质)(4)温度过高，大量水蒸气随水排出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应(6)将“溴水混合物”转变为“溴水混合物”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本【例2】(1)BDE(2)过滤蒸馏(3)2IMnO24H=Mn2I22H2O(4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大；苯与碘不反应(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，说明还有单质碘)【例3】(1)试管、量筒、胶头滴管(2)萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象(3)由无色逐渐变为橙红色(4)不能证明溴的氧化性强于碘再做一组实验，步骤为：KI溶液溴水1 mL CCl4，振荡，静置观察CCl4层颜色【例4】(1)棕黄橙红蓝紫(2)2FeBr23Cl2=2FeCl32Br22FeCl32KI=2FeCl2I22KClBr22KI=2KBrI2真题重组规范集训1(1)(2)(3)(4)2(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)3高温下碘酸钾容易分解，最终导致碘损失4(1)(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(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(6)原子半径逐渐增大5a6ad课时规范训练1C2.C3.D4.A5.D6.A7.A8A9.C10C11(1)I2不是(2)B液体分层，下层呈紫红色，上层几乎无色与水不互溶且分层，I2在CCl4中的溶解度比在水中的大，且不与I2反应(3)将药片研成粉末，放在干燥试管中加热，观察试管口有无紫色蒸气产生，冷却后试管口是否有紫黑色固体产生12(1)MnO22Cl4HMn2Cl22H2OBr22I=2BrI2(2)KClAgBr(3)I2Br2Cl2MnO213(1)5II5eO6H=3I23H2O或者5IIO6H=3I失5e得5e23H2O(2)取下漏斗口上的塞子或使塞子上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔迅速关闭活塞(3)66n14(1)五A(2)使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银(3)2FeI23Cl2=2I22FeCl3(4)Ag稀硫酸、稀硝酸(5)2AgI2AgI2(6)升华萃取 - 15 -