高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元氯溴碘及其化合物第5课时溴碘的提取学案苏教版必修1文档格式.docx

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水中浅黄绿色，CCl4中黄绿色

水中黄→橙，

CCl4中橙→橙红

水中棕→褐，

CCl4中紫→紫红

2.Cl2、Br2、I2的氧化性比较

（1）NaBr溶液

溶液由无色变为橙色

溶液分层，下层液体呈橙红色。

化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。

结论：

氧化性：

Cl2＞Br2。

（2）KI溶液

溶液由无色变为褐色

溶液分层，下层液体呈紫红色。

化学方程式为2KI＋Cl2===2KCl＋I2。

Cl2＞I2。

（3）KI溶液

化学方程式为2KI＋Br2===2KBr＋I2。

Br2＞I2。

3．将下列各实验中的现象填入下表（加试要求）：

实验现象

滴入几滴AgNO3溶液

加入少量稀硝酸

①NaCl溶液

有白色沉淀生成

沉淀不溶解

②NaBr溶液

有淡黄色沉淀生成

③NaI溶液

有黄色沉淀生成

（1）请写出实验中的化学方程式：

①NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3；

②NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3；

③NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3。

（2）卤化银（AgCl、AgBr、AgI）沉淀的颜色不同，可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验卤素离子。

归纳总结

Cl2、Br2、I2的性质比较

（1）卤素单质（Cl2、Br2、I2）的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2；

卤素离子（Cl－、Br－、I－）的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－。

（2）卤素离子X－（Cl－、Br－、I－）的检验（加试要求）

①AgNO3溶液—稀HNO3法

②氯水—CCl4法

③氯水—淀粉法

溶液变蓝色…I－

1．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－（X－为Cl－、Br－或I－），往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再往此溶液中加入丙溶液，颜色无明显变化。

则甲、乙、丙依次含有（　　）

A．Br－、I－、Cl－B．Br－、Cl－、I－

C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－

答案　A

解析　由题目给定条件“往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色”知：

甲溶液中只有Br－，且加入氯水后，生成Br2使溶液显橙色。

显然，若把此溶液加到含I－的溶液中，将会因生成碘单质而使溶液变蓝色（因为第一步往溶液中加了淀粉溶液）。

再往此溶液中加入丙溶液，颜色没有明显变化，说明丙中无I－。

2．（加试要求）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溶液后，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（　　）

A．Cl－B．Br－C．I－D．Fe2＋

答案　B

解析　此题是对Cl2的强氧化性和Br2、I2的物理性质的综合性考查。

解题过程中一定要明确四氯化碳溶液的作用和Br2、I2在四氯化碳溶液中的不同颜色，防止因混淆而错解。

值得注意的是，Fe3＋的水溶液也为黄色，但Fe3＋不溶于四氯化碳溶液，且Fe2＋的水溶液为浅绿色。

二　从海水或海产品中提取溴和碘（加试要求）

1．在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。

经过晒盐后的卤水中，溴的含量提高了100倍左右。

只要把卤水加入反应塔中，通过氯气和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来。

也可以借助煤油从海水中提取溴，煤油用过之后，还可以回收。

（1）从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。

其流程为

（2）卤水中通入Cl2时发生反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。

（3）通过水蒸气就可把溴蒸出来的原因是溴单质易挥发。

（4）借助煤油从海水中提取溴是利用了溴易溶于有机溶剂的性质。

2．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，燃烧的灰烬中碘元素以I－的形式存在。

实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：

①____________；

③____________；

写出实验②中有关反应的化学方程式（设含I－的溶液为NaI溶液）：

_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是______（填字母）。

A．苯、酒精B．四氯化碳、苯

C．汽油、乙酸D．汽油、甘油

（3）为使海藻灰中I－转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是____________________。

答案　

（1）过滤　萃取分液　2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2

（2）B　（3）分液漏斗、漏斗

1．海水提溴

2．海产品提碘

干海带

浸泡液

滤液

氧化

粗碘

碘单质

3．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：

①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；

②加四氯化碳充分振荡静置；

③通入氯气；

④过滤；

⑤用分液法分离液体混合物。

合理操作的先后顺序是（　　）

A．①②③④⑤B．①④②③⑤

C．①②④③⑤D．①④③②⑤

答案　D

解析　海带烧成灰后，有不溶性的物质，需经过过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I－氧化为I2，再萃取分液。

4．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。

（1）第1步：

灼烧。

操作是将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将使用到的瓷质或玻璃质实验仪器有__________________________（填代号，限填3项）。

A．试管　　B．瓷坩埚　　C．坩埚钳　　D．铁三脚架

E．泥三角F．酒精灯G．烧杯H．量筒

（2）第2步：

I－溶液的获取。

操作是_____________________________________________。

（3）第3步：

氧化。

操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________（填字母）。

A．浓硫酸B．新制氯水

C．KMnO4溶液D．H2O2

理由是________________________________________________________________________。

（4）碘单质的检验。

操作是__________________________________________________。

答案　

（1）BEF　

（2）将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤

（3）D　过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染（不会进一步氧化单质碘）

（4）取少量第3步后的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘

解析　

（1）灼烧操作须用到的仪器有酒精灯、瓷坩埚、铁三脚架、泥三角、坩埚钳等，其中瓷质和玻璃实验仪器是酒精灯、瓷坩埚和泥三角。

（2）应用适量蒸馏水溶解，充分搅拌，再过滤即可。

（3）主要从氧化过程中不引进杂质、不产生污染，以及不能氧化碘等角度考虑，如新制氯水虽然能氧化I－，但只能适量，过量的氯水会继续氧化单质碘。

1．下列说法正确的是（　　）

A．碘易升华，可保存在酒精中

B．液溴应保存在棕色磨口玻璃塞的试剂瓶中，并加少量水进行水封

C．新制的氯水长期保存在无色玻璃瓶中

D．用酒精可以从碘水中萃取碘

解析　碘易溶于酒精，所以不能保存在酒精中；

新制氯水应保存在棕色瓶内，且不能长期保存；

酒精易溶于水，不能从碘水中萃取出碘。

2．（加试要求）在盛有KI溶液的试管中，滴入氯水充分反应后，再加CCl4溶液振荡，静置后观察到的现象是（　　）

A．上层紫红色，下层接近无色

B．均匀、透明、紫红色

C．均匀、透明、无色

D．上层接近无色，下层紫红色

3．将适量的Cl2通入溴化钠溶液中，等反应停止后，实验室从该溶液中提取溴通常所需的主要仪器和方法是（　　）

A．蒸发皿：

蒸发后灼烧

B．烧杯：

冷却、结晶、过滤

C．分液漏斗：

分液

D．分液漏斗：

加萃取剂，振荡静置分层后分液

解析　反应停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶质，需采用合适的有机溶剂（如苯、CCl4等）来萃取Br2，采用分液操作来完成溴的提取。

4．海藻中含有丰富的碘元素。

下面是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。

下列判断正确的是（　　）

A．步骤④的操作是过滤

B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全

C．步骤①、③的操作分别是过滤、萃取

D．步骤③中加入的有机溶剂可以是酒精或CCl4

答案　C

解析　A项，碘易溶于有机溶剂，所以不能用过滤的方法提取碘，应该用蒸馏的方法提取碘；

B项，淀粉遇I2变蓝，遇I－不变色，因此不能用淀粉检验I－；

C项，分离固体和液体混合物的方法为过滤，从水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步骤①、③的操作分别是过滤、萃取，正确；

D项，萃取剂和原溶剂不能互溶，而酒精能与水互溶，故酒精不能作此步骤中的萃取剂。

5．（加试要求）为检验某碳酸钠溶液中混有的溴化钠，进行如下实验：

（1）取样，加入过量的稀硝酸，其目的是_________________________________________。

（2）加入硝酸银溶液，观察到的现象是______________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

答案　

（1）除去CO

，防止Na2CO3对NaBr检验的干扰

（2）产生淡黄色沉淀　AgNO3＋NaBr===AgBr↓＋NaNO3

6．（加试要求）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）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、__________、__________或H2、__________。

（2）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，可制得HBr和硫酸，该反应中，氧化剂是____________（填化学式，下同），氧化产物是____________。

（3）写出步骤Ⅲ反应的化学方程式____________________________________________。

答案　

（1）Cl2　NaOH　NaClO

（2）Br2　H2SO4

（3）Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2

课时作业

[经典基础题]

1．（加试要求）在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象。

正确的结论是（　　）

A．①加入的是四氯化碳，②加入的是苯，③加入的是酒精

B．①加入的是酒精，②加入的是四氯化碳，③加入的是苯

C．①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精

D．①加入的是苯，②加入的是酒精，③加入的是四氯化碳

解析　四氯化碳的密度比水大，苯的密度比水小，酒精与水以任意比互溶。

据此可判断①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精。

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溶液、过滤

D．加热使碘升华

3．（加试要求）从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是（　　）

A．加入适量的Na2CO3溶液B．通入溴蒸气

C．加入适量的NaOH溶液D．加入适量的NaBr溶液

解析　Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与溴反应，不能用于除杂。

4．实验室从海带中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是（　　）

选项

A

B

C

D

操作

称取3g左右的剪碎了的干海带

灼烧干海带碎片至完全变成灰烬

过滤煮沸后的海带灰与水的混合液

用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘

选用

仪器

解析　应在坩埚中灼烧海带。

5．向含有KBr、NaI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应后，将溶液蒸干并进行灼烧，最后所得的固体物质是（　　）

A．NaCl和KClB．KCl和NaBr

C．NaCl和KID．NaCl、KCl和I2

解析　通入过量的氯气先后发生反应：

Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2，Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2；

蒸干并灼烧后，单质溴和碘均逸出，所得固体为NaCl和KCl。

6．某溶液中阳离子只含K＋，其中Cl－、Br－、I－的个数比为1∶2∶3，欲使这些离子个数比变为3∶2∶1，需要通入的氯气分子与原溶液中I－的个数比应为（　　）

A．1∶2B．2∶1

C．1∶3D．3∶1

解析　将比例看成具体数字，即3种微粒分别是1mol、2mol、3mol，反应后Br－的物质的量不变，又剩余1molI－，说明氯气只和I－发生了反应，且只反应掉2molI－，化学方程式是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，每反应掉2molI－时，消耗1molCl2。

7．（加试要求）已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下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（　　）

①

②

③

④

橙色

蓝色

白色

无色

紫色

解析　Cl2是黄绿色气体，故①处呈黄绿色；

②处反应：

Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴水呈橙色；

③处反应：

Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色；

④处反应：

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，棉球仍呈白色。

8．（加试要求）在少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液，再加少量CCl4，振荡静置后（　　）

A．水溶液为紫色B．CCl4层为橙红色

C．CCl4层为紫红色D．水溶液为橙色

9．（加试要求）下列叙述中正确的是（　　）

A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水液封

B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2

C．某溶液加入CCl4，CCl4层呈紫色，证明原溶液中存在I－

D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag＋

解析　选项A，在存放液溴的试剂瓶中加水液封，可减少溴的挥发，A正确；

选项B，能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2，也可能是O3、溴蒸气、NO2等，B错误；

某溶液加入CCl4，CCl4层呈紫色，证明原溶液中存在I2，C错误；

选项D，不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，所以原溶液中可能含有Ag＋，也可能含有SO

，D错误。

10．（加试要求）溴化碘（IBr）的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，也能与水发生如下反应：

IBr＋H2O===HBr＋HIO。

下列有关IBr的叙述中不正确的是（　　）

A．在很多反应中是强氧化剂

B．在与水反应时既作氧化剂，又作还原剂

C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀

D．IBr与NaOH反应时，生成NaBr和NaIO

解析　此题是一道信息题，题中给出了三个信息：

①化学式IBr暗示Br元素呈－1价，I元素呈＋1价；

②IBr性质与卤素单质相似；

③IBr与水反应生成HBr和HIO。

由③可知IBr是一种强氧化剂。

再结合④可知IBr与H2O的反应是一个复分解反应，而不是氧化还原反应。

[能力提升题]

11．（加试要求）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：

Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：

（1）图中仪器B的名称为________。

（2）整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_____________________。

（3）实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

（4）C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是______________________________________________。

（5）D装置的作用是___________________________________________________________。

答案　

（1）冷凝管

（2）Br2腐蚀橡胶

（3）控制温度计b的温度、并收集59℃时的馏分

（4）深红棕色　萃取、分液（或蒸馏）

（5）除去少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气

解析　图中从工业溴中提纯溴的方法是蒸馏法，先将烧瓶在热水浴中加热到59℃，此时液溴变成溴蒸气，经过冷凝管冷却得到液溴。

因为溴有强腐蚀性，所以装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管；

因为溴易挥发而且有毒性，所以D装置是尾气吸收装置，目的是除去少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气。

向残留少量Cl2的液溴中加入NaBr溶液，发生反应：

Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，然后加入苯或四氯化碳等有机溶剂萃取、分液即可得到溴的有机溶剂溶液，然后用图中的装置再进行一次蒸馏，将溴和有机溶剂分离，这样得到的溴纯度更高。

12．（加试要求）氯水可以跟KI溶液发生置换反应，过量的氯水还可将碘氧化为碘酸（HIO3），其化学方程式为5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。

已知碘酸是一种无色晶体极易溶于水。

现有一瓶无色溶液，请用氯水和四氯化碳为试剂，检验其中含有的Br－和I－，写出有关的实验步骤和现象：

（1）________________________________________________________________________

（2）________________________________________________________________________

（3）________________________________________________________________________

答案　

（1）先取少量无色溶液于试管中，加入适量CCl4，然后逐滴加入氯水，边滴加边振荡，若CCl4层有浅紫色出现，则证明原溶液中含有I－

（2）将上述溶液静置，待液体明显分层后，取上层清液于另一支试管中

（3）向取出的清液中加入过量的氯水，再加入适量的CCl4，振荡、静置，若液体分层后CCl4层呈现橙色，则证明原溶液中有Br－

解析　分析题意可知，问题的关键是如何用氯水分别检验出Br－和I－的存在。

由于I－的还原性强于Br－，I－必先被氯水氧化，但因I2可跟过量的氯水进一步反应，加入过量的氯水后，用四氯化碳检验出的只可能是溴。

因此必须考虑通过控制加入氯水的量来分步检验出I－和Br－。

13．（加试要求）溴是海水中的重要元素，海水中溴元素的含量一般为0.067g·

L－1，晒盐浓缩后的苦卤中含有浓度较高的溴离子，所以可以利用苦卤提取溴，实验室模拟工业制取溴的流程如下：

请回答下列问题：

（1）用CCl4从混合液B中萃取Br2，原理是____________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

含Br2的CCl4溶液应从分液漏斗的________口放出。

（2）通入热空气的目的是____________________________________________________。

（3）写出下列反应的化学方程式：

①苦卤液（主要成分为KBr）中通入Cl2：

_______________________________________

________________________________________________________________________；

②混合液A用H2SO4酸化：

________________________________________________

答案　

（1）Br2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，同时Br2与CCl4不反应，且CCl4与水不互溶、不反应，密度相差较大　下

（2）将Br2从溶液中吹出来，富集Br2

（3）①2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl

②5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O

14．（加试要求）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③的化学方程式：

____________________________________________________。

（2）步骤⑤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Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的