第四章 学案20 富集在海水中的元素二卤素Word文档格式.docx
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水
↓ ↓
→
2.请列举哪些物质能使溴水褪色?
知识点二 卤素离子的检验方法
1.AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
2.置换——萃取法
有机层呈
3.氧化——淀粉法检验I-
________溶液,表示有I-
3.淀粉KI试纸常用于检验哪些物质?
一、卤素单质的性质比较
1.相似性
(1)除F2外,Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应,试写出Br2与NaOH溶液反应的离子方程式:
___________________________________________________________________。
(2)都能与金属反应生成卤化物,试写出Na、Fe分别与Br2反应的方程式:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)与一些还原性离子的反应,试写出Br2分别与Fe2+、SO
离子方程式:
2.递变性
(1)分别写出I2和Fe的反应,及I-和Fe3+的反应,体会卤素单质性质的递变性:
(2)还有哪些事实说明氧化性Cl2>
Br2>
I2?
(3)卤素单质为什么具有相似性和递变性?
3.卤素单质的特性
(1)F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质?
为什么?
(2)你认为卤素单质还有哪些特殊性质?
请列举出来。
典例导悟1
某化学课外小组为了探究卤素单质及化合物的性质,选用以下仪器和药品进行实验,请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。
(1)比较卤素单质的氧化性强弱,各仪器的正确连接顺序(填各接口的字母符号)g接________,______接______,________接________。
(2)装置④烧瓶中反应的化学方程式为_______________________________________。
(3)装置①中的现象是______________,装置②中的现象是______________,装置③的作用是______________。
(4)装置②中反应的离子方程式为________。
(5)若将反应的②中的溶液滴入到KI溶液中,产生的现象是________。
(6)向反应后的①中加入足量的NaOH溶液,产生的现象是________,反应的方程式是
变式演练1 下列关于卤素的叙述中,正确的是( )
①卤素的钾盐中,最容易被氧化的是氟化钾;
②溴中溶有少量氯气,可以加入溴化钠溶液再用汽油萃取的方法提纯;
③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性;
④某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水;
⑤氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂。
A.①③ B.②④⑤ C.②⑤ D.①③④
二、卤素互化物和拟卤素
典例导悟2
卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。
XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。
试回答下列问题:
(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O+BrCl===HBrO+HCl KBr+BrCl===KCl+Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式_________________________________________。
②写出苯(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式
(2)下图是
部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。
它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,原因是__________________________________________
(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围_____________________________________。
三、萃取和分液在卤素性质实验中的应用
问题 在做卤素性质实验时,为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质?
典例导悟3
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:
①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;
②向由①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;
③在②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;
④向③得到的CCl4层加入肼(即联氨H2N—NH2)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②
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:
①________________________________________________________________________。
②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,________________________________________________________________________。
③从漏斗上口倒出上层液体。
④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。
变式演练2 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
①NaCl溶液+氯水+1mLCCl4,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
②KBr溶液+氯水+1mLCCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色
③KI溶液+氯水+1mLCCl4,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②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______________________________________________________
1.判断正误
(1)浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢( )
(2010·
上海-8C)
(2)在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移电子数为6NA( )
江苏-5C)
(3)碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度( )
全国理综Ⅱ-8B)
(4)淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-( )
上海-19D)
(5)HF、HCl、HBr、HI的热稳性和还原性依次减弱( )
山东理综-11B)
(6)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( )
福建理综-8D)
2.(2010·
四川理综,27
(1))碘是________(填颜色)固体物质,实验室常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
3.(2010·
上海,24)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。
如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学方程式(如果系数是1,不用填写):
________+________+________——________HIO3+________
(2)整个过程中的还原剂是______________________________________________。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变成________色;
继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。
Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________________________
(4)加碘盐中含碘量为20~50mg·
kg-1。
制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(标准状况,保留2位小数)。
题组一 卤素的性质
1.
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,出现下列现象,正确的结论是( )
A.①加入的是CCl4,②加苯,③加酒精
B.①加入的是酒精,②加CCl4,③加苯
C.①加入的是苯,②加CCl4,③加酒精
D.①加入的是苯,②加酒精,③加CCl4
福州模拟)下列说法正确的是( )
A.卤素单质(X2)跟水反应的通式是X2+H2O===HX+HXO
B.液溴保存在煤油中
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙
D.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
黄冈模拟)某学生做如下实验:
第一步,在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;
第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。
下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )
A.氧化性:
ClO->
I2>
SO
B.蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
C.淀粉KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝
D.若将Na2SO3溶液加入氯水,氯水褪色
4.
根据右图的转化关系完成下列有关问题:
(1)写出①的离子方程式:
_____________________________________________________
写出②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)__________。
题组二 卤素互化合物和拟卤素
5.“XYn”表示不同卤素之间靠共用电子对形成的卤素互化物(非金属性:
X<
Y),其化学性质和卤素单质相似。
下列说法中正确的是( )
A.ICl与水反应可生成HCl和HIO,则1molICl参加反应转移电子数为1mol
B.某温度,液态IF5电离:
2IF5
IF
+IF
,则c(IF
)·
c(IF
)不是一个常数
C.BrCl与Zn反应生成ZnCl2和ZnBr2
D.XYn与卤素单质一样都是非极性分子
6.将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入到含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色,将该红色溶液分为两份,①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;
②向另一份中通入SO2,红色也褪去。
下列说法不正确的是( )
A.①红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化
B.②红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+
C.②红色褪去的原因是SO2将SCN-还原
D.SCN-在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2
题组三 化工工艺流程
7.(2010·
重庆模拟)海洋中有大量宝贵资源。
被称为“海洋元素”的溴,其工业制法为把海水浓缩得盐卤,然后加热到363K,控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来,然后用一种气体X把溴吹出,再用纯碱溶液吸收,这时,溴转化为溴离子和溴酸根,最后用硫酸酸化,单质溴可从溶液中析出。
(1)把溴吹出的气体X,最可能用下面的____(填序号)。
A.乙烯B.空气C.氩气D.CO2
(2)某同学对上述工艺提出改进意见,认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可,你认为其建议是否合理。
________(填“是”或“否”),并说明理由
(3)纯碱溶液吸收溴的离子方程式____________________________________________,硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为___________________。
(4)工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴,当用惰性电极电解MgBr2溶液时,除得到溴之外,同时还能得到的产品是____________________________________________。
8.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)从海水中可以得到食盐。
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO
及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:
①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液。
正确的操作顺序是________。
A.①④②⑤③B.④①②⑤③
C.②⑤④①③D.②④⑤①③
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为____
________________________________________________________________________,
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是
题组四 实验探究
9.工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。
(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽或隔膜电解槽。
离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是________。
电解槽中的阳极材料为__________。
(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备:
原因是____________________________________________________________________。
(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,四氯化碳与水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工艺中却不用四氯化碳,原因是_______________________________________
学案20 富集在海水中的元素
(二)——卤素
【课前准备区】
知识点一
1.Br- 溴元素 卤 深红棕 液 紫黑 固 橙色 深黄色→褐色 橙色→橙红色 紫色→深紫色
2.
(1)>
>
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 Cl2+2I-===2Cl-+I2 Br2+2I-===2Br-+I2
(2)浓缩 氧化 提取 挥发 热空气
(3)氯气
知识点二
1.白色 浅黄色 黄色
2.Br- I-
3.蓝色
1.盛溴的试剂瓶加水,进行水封,瓶塞再用蜡封,瓶塞不能用橡胶塞。
2.
(1)被H2S、SO2、SO
、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:
Br2+2NaOH===NaBrO+NaBr+H2O。
(3)与较活泼金属(如Mg+Br2===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。
3.检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液,O3等,工作原理是I-被氧化成I2而使淀粉变蓝。
【课堂活动区】
一、1.
(1)Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O
(2)2Na+Br2===2NaBr 2Fe+3Br2
2FeBr3
(3)Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-
Br2+SO
+H2O===SO
+2H++2Br-
2.
(1)Fe+I2
FeI2
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(2)①卤素单质和H2反应的条件及氢化物的稳定性:
例如F2和H2在暗处即能爆炸(剧烈反应),H2和Cl2光照能爆炸,而Br2和H2则加热才能发生等,且生成的氢化物的稳定性从HF至HI越来越差。
②Cl2能从KBr、NaI溶液中置换出Br2、I2;
Br2能从NaI溶液中置换I2,而不能从NaCl溶液中置换Cl2等。
(3)这是由原子结构决定的,从F→I,原子的最外电子层都有7个电子,都易得1个电子形成稳定结构,而原子半径越来越大,得电子能力逐渐减弱,故所形成的单质具有相似性和递变性。
3.
(1)常温下,F2与水剧烈反应:
2F2+2H2O===4HF+O2,故不能从水溶液中置换其他卤素单质。
(2)如F2是氧化性最强的单质;
Br2在常温下是红棕色液体;
碘易升华,遇淀粉变蓝色;
Cl2是黄绿色气体等,都是比较特殊的性质。
三、卤素单质在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度。
在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小,常利用萃取和分液的方法,将相关物质富集,以便有足够大的含量,从而进行物质检验或测定。
典例导悟
1
(1)c d a b e
(
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