高中化學(xué)魯科版第三章自然界中的元素 第4節(jié)2

第2課時(shí)溴碘及海水提溴1．了解氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性以及遞變規(guī)律。2．了解海水提溴的方法和工藝流程。3．掌握溴單質(zhì)的性質(zhì)。eq\x(知)eq\x(識(shí))eq\x(清)eq\x(單)一、氯、溴、碘的性質(zhì)1．物理性質(zhì)。物理性質(zhì)氯氣溴單質(zhì)碘單質(zhì)顏色黃綠色深紅棕色紫黑色狀態(tài)氣體液體固體溶液顏色水中黃綠色橙色棕色酒精中橙紅紫色四氯化碳中橙紅紫紅2.溴、碘的特性。(1)溴的特性。常溫下為液體(唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì))，易揮發(fā)。(2)碘的特性。性質(zhì)特性應(yīng)用物理性質(zhì)易升華分離和提純碘化學(xué)性質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)碘的檢驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)室里如何保存液溴？答案：保存在棕色細(xì)口瓶里并加少量水，防止其揮發(fā)。2．碘和食鹽的混合物如何分離？答案：由于碘易升華，故可用加熱法分離碘和食鹽。3．Cl2、Br2、I2氧化性的比較。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶液由無(wú)色變?yōu)槌壬?，滴加CCl4，振蕩后，溶液分層，下層液體呈橙紅色化學(xué)方程式為：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于Br2(續(xù)上表)溶液由無(wú)色變?yōu)樯铧S色，滴加CCl4，振蕩后，溶液分層，下層液體呈紫色化學(xué)方程式為：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，說(shuō)明Cl2的氧化性強(qiáng)于I2溶液由無(wú)色變?yōu)樯铧S色，滴加CCl4，振蕩后，溶液分層，下層液體呈紫紅色化學(xué)方程式為：Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2，說(shuō)明Br2的氧化性強(qiáng)于I2鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊l2＞Br2＞I2，陰離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊l－＜Br－＜I－4.萃取。利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑組成的溶液中提取出來(lái)的分離方法叫萃取。萃取后可以用分液漏斗把互不相溶的兩種液體分開(kāi)，從而達(dá)到分離的目的。如用CCl4將溴或碘單質(zhì)從它們的水溶液中提取出來(lái)。3.能否用乙醇萃取溴水中的溴？為什么？答案：不能，因?yàn)橐掖己退ト?，不易分離。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，所以溴元素被人們稱(chēng)為“海洋元素”。2．從海水中提取溴。(1)主要原料：苦鹵(海水曬鹽后的母液)(2)步驟：濃縮→氧化→提取(3)原理：工業(yè)上，一般用Cl2作為提取溴的氧化劑，離子方程式為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。利用溴的揮發(fā)性，鼓入熱空氣或水蒸氣，就可將溴分離出來(lái)。3．溴及其化合物的主要應(yīng)用。(1)在工業(yè)上，溴大量地用來(lái)制造燃料的抗爆劑，見(jiàn)光容易分解的AgBr常被用做感光材料。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常使用含溴的殺蟲(chóng)劑。(3)在醫(yī)藥方面，溴化鈉和溴化鉀常被用做鎮(zhèn)靜劑。eq\x(活)eq\x(學(xué))eq\x(活)eq\x(用)1．下列說(shuō)法不正確的是(D)A．溴在海水中以化合態(tài)形式存在B．從海水中提取溴要經(jīng)歷濃縮、氧化和提取三個(gè)步驟C．提取時(shí)利用了溴單質(zhì)的揮發(fā)性D．溴在常溫下是液態(tài)，其顏色與氯氣顏色相同解析：海水中的溴以化合態(tài)形式存在，溴在常溫下為紅棕色液體，而Cl2為黃綠色氣體。2．下列實(shí)驗(yàn)方法中正確的是(B)A．用酒精從碘水中萃取碘B．用加熱的方法從碘和沙子的化合物中分離出碘C．用淀粉溶液直接檢出I－D．根據(jù)加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象認(rèn)為溶液中含Cl－解析：利用萃取將物質(zhì)分離，所選萃取劑的要求是萃取劑與溶劑互不相溶，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劑為苯或四氯化碳，故A錯(cuò)；碘易升華，利用這一性質(zhì)可以將其與沙子分離，故B正確；淀粉遇I2變藍(lán)，故不會(huì)直接檢出I－，C錯(cuò)；SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)也能與Ag＋反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，D錯(cuò)。3．現(xiàn)有三種溶液：①NaCl溶液②NaBr溶液③NaI溶液。(1)向①、②、③中分別滴入硝酸酸化的AgNO3溶液。其現(xiàn)象分別是：____________、____________、____________。(2)向①、②、③中分別通入Cl2，其現(xiàn)象分別是：________________、________________、________________。(3)向①、②、③中分別滴入溴水，其現(xiàn)象分別是：________________、________________、________________。解析：Ag＋與Cl－、Br－、I－生成難溶于硝酸的AgCl(白)、AgBr(淺黃)、AgI(黃色)固體，此方法可用于Cl－、Br－、I－的檢驗(yàn)。因氧化性Cl2>Br2>I2，還原性Cl－<Br－<I－，故Cl2可將Br－、I－氧化為Br2、I2。Br2將I－氧化為I2。答案：(1)生成白色沉淀生成淺黃色沉淀生成黃色沉淀(2)無(wú)明顯現(xiàn)象溶液由無(wú)色變?yōu)槌壬芤河蔁o(wú)色變?yōu)樽厣?3)無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象溶液由無(wú)色變?yōu)樽厣玡q\x(水)eq\x(平)eq\x(測(cè))eq\x(試)1．許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。下列不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是(B)A．氯、溴、碘B．食鹽、淡水C．燒堿、氫氣D．鈉、鎂、鋁解析：氯、溴、碘要用強(qiáng)氧化劑氧化得到，電解飽和食鹽水得到氯氣、燒堿和氫氣，鈉、鎂、鋁這三種也都要經(jīng)過(guò)電解法才能得到；而食鹽、淡水一般用陽(yáng)光蒸發(fā)得到。2．a(chǎn)、b、c、d四個(gè)集氣瓶中分別裝有Cl2、H2、HCl、HBr中的一種氣體。若a、d兩瓶氣體混合見(jiàn)光爆炸，a、b兩瓶氣體混合瓶壁出現(xiàn)暗紅色小液滴。則c瓶裝的氣體是(B)A．HBrB．HClC．Cl2D．H2解析：Cl2與H2見(jiàn)光爆炸，Cl2與HBr生成暗紅色小液滴Br2，故a是Cl2，d是H2，b是HBr，則c是HCl。3．下列試劑中能鑒別Cl－、Br－、I－的是(B)A．碘水、淀粉溶液B．硝酸銀溶液、稀硝酸C．溴水、汽油D．汽油解析：Cl－、Br－、I－都與Ag＋生成沉淀且不溶于稀硝酸，沉淀顏色不同，可以以此鑒別。4．向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的Cl2，充分反應(yīng)后將溶液蒸干，灼燒殘余物，最后剩下的物質(zhì)是(D)A．NaCl、I2、Cl2B．NaCl、I2C．NaCl、NaBrD．NaCl解析：通入足量Cl2，溶液中的NaI、NaBr均完全反應(yīng)，2NaI＋Cl2=2NaCl＋I(xiàn)2，2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，因?yàn)锽r2易揮發(fā)，I2易升華，因此將溶液蒸干、灼燒后只剩下NaCl。5．(雙選)下面的敘述正確的是(BC)A．碘升華的污跡可用熱濃鹽酸清洗B．液溴應(yīng)保存在棕色的帶有磨口玻璃塞的試劑瓶中，并加少量水進(jìn)行水封C．漂白粉不可露置在空氣中保存D．碘易溶于酒精，所以用酒精可以從碘水中萃取碘解析：濃鹽酸不溶解I2，可用乙醇或熱NaOH溶液除I2污跡。漂白粉露置在空氣中，其有效成分Ca(ClO)2會(huì)與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)而變質(zhì)；酒精與水互溶，不能萃取碘水中的碘。6．向溴水中加入下列物質(zhì)，不能使溴水的顏色變?yōu)闊o(wú)色的是(B)A．加入CCl4多次萃取B．加入適量KI溶液C．加入適量的鎂粉D．加入適量的K2CO3溶液解析：能使溴水退色的方式有：①利用還原性物質(zhì)H2S、SO2、Na2SO3、Mg粉等；②利用促進(jìn)Br2與H2O反應(yīng)的物質(zhì)，如NaOH、Na2CO3、AgNO3等；③有機(jī)溶劑的多次萃取也可使溴水幾乎無(wú)色。有的物質(zhì)雖可與溴水反應(yīng)(如KI、FeCl2等)，但由于生成有顏色的物質(zhì)(I2、Fe3＋)，溴水的顏色不會(huì)退去。7．為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾，打開(kāi)活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生的黃綠色氣體是________。(2)燒瓶中試紙現(xiàn)象是____________________________，能證明________________________________________________________________________。(3)B中溶液發(fā)生的離子方程式________________________________________________________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過(guò)程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(5)過(guò)程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________，裝置中浸有NaOH溶液的棉花的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：裝置A中制取Cl2，并發(fā)生系列反應(yīng)Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2。為防止Cl2外逸污染環(huán)境，用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)吸收。答案：(1)Cl2(2)淀粉-KI試紙變藍(lán)氧化性Cl2＞I2(3)Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2(4)打開(kāi)活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無(wú)Cl2，排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾吸收外逸Cl2，防止污染8．海水是巨大的資源寶庫(kù)，從海水中提取食鹽和溴的過(guò)程如下：(1)請(qǐng)列舉海水淡化的兩種方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將NaCl溶液進(jìn)行電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2________、________。(3)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的為_(kāi)_______________________________________________________________________。(4)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問(wèn)題是________________________________________________________________________。(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法(2)Cl2NaOH(3)富集溴元素(4)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕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，現(xiàn)欲使溶液中n(Cl－)∶n(Br－)∶n(I－)＝4∶3∶2。那么要通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I－的物質(zhì)的量的(C)A．1/2B．1/3C．1/4D．1/8解析：設(shè)原溶液中Cl－、Br－、I－的物質(zhì)的量分別為2mol、3mol、4mol，則根據(jù)反應(yīng)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－的物質(zhì)的量保持不變，仍為3mol。所以通入的Cl2與原溶液中I－的物質(zhì)的量之比為1∶4。10．某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。(1)提出問(wèn)題。Fe3＋與Br2誰(shuí)的氧化性更強(qiáng)？(2)猜想。①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe3＋＞Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含________(填化學(xué)式，下同)所致。②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br2＞Fe3＋，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含____________所致。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證。丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)是正確的。供選用的試劑：a．酚酞試液b．四氯化碳c．無(wú)水酒精d．硫氰化鉀溶液請(qǐng)你在下列表格中寫(xiě)出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填序號(hào))選用試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方案1 方案2 (4)應(yīng)用與拓展。氧化性：Br2>Fe3＋。故在足量的稀氯化亞鐵溶液中加入1～2滴溴水，溶液呈黃色所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________