2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元第5課時溴碘的提取學(xué)案蘇教版必修1

PAGEPAGE11第5課時溴、碘的提取[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解從海水或海產(chǎn)品中提取溴、碘單質(zhì)的基本原理和方法。2.知道氯、溴、碘單質(zhì)的性質(zhì)及其差異。3.駕馭Cl－、Br－、I－的檢驗方法。一、氯、溴、碘的性質(zhì)比較1．物理性質(zhì)性質(zhì)氯氣(Cl2)溴(Br2)碘(I2)顏色黃綠色深紅棕色紫黑色狀態(tài)氣體液體固體溶解性能溶于水，易溶于有機溶劑溴和碘在水中的溶解度很小，但易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑溶液顏色水中黃綠色，CCl4中黃綠色水中黃→橙，CCl4中橙→橙紅水中棕→褐，CCl4中紫→紫紅2.氧化性強弱比較(1)NaBr溶液eq\o(→,\s\up7(氯水))溶液由無色變?yōu)槌壬玡q\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振蕩))溶液分層，下層液體呈橙紅色?；瘜W(xué)方程式為2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2。結(jié)論：氧化性：Cl2＞Br2。(2)KI溶液eq\o(→,\s\up7(氯水))溶液由無色變?yōu)楹稚玡q\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振蕩))溶液分層，下層液體呈紫紅色?；瘜W(xué)方程式為2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2。結(jié)論：氧化性：Cl2＞I2。(3)KI溶液eq\o(→,\s\up7(溴水))溶液由無色變?yōu)楹稚玡q\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振蕩))溶液分層，下層液體呈紫紅色。化學(xué)方程式為2KI＋Br2=2KBr＋I(xiàn)2。結(jié)論：氧化性：Br2＞I2。3．鹵素離子的檢驗試驗現(xiàn)象滴入幾滴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溶液有淡黃色沉淀生成沉淀不溶解③NaI溶液有黃色沉淀生成沉淀不溶解(1)請寫出試驗中的化學(xué)方程式：①NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3；②NaBr＋AgNO3=AgBr↓＋NaNO3；③NaI＋AgNO3=AgI↓＋NaNO3。(2)鹵化銀(AgCl、AgBr、AgI)沉淀的顏色不同，可用硝酸酸化的AgNO3溶液來檢驗鹵素離子。(1)鹵素單質(zhì)氧化性由強到弱的依次是Cl2＞Br2＞I2。(2)鹵素離子還原性由強到弱的依次是I－＞Br－＞Cl－。(3)鹵素離子的檢驗①AgNO3溶液—稀HNO3法②氯水—CCl4法③氯水—淀粉法eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(氯水/淀粉溶液))溶液變藍(lán)色…I－例1甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X－(X－為Cl－、Br－或I－)，往甲中加入淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再往此溶液中加入丙溶液，顏色無明顯改變。則甲、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解析由題目給定條件“往甲中加入淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬敝杭兹芤褐兄挥蠦r－，且加入氯水后，生成Br2使溶液顯橙色。明顯，若把此溶液加到含I－的溶液中，將會因生成碘單質(zhì)而使溶液變藍(lán)色(因為第一步往溶液中加了淀粉溶液)。再往此溶液中加入丙溶液，顏色沒有明顯改變，說明丙中無I－。例2鑒別Cl－、Br－、I－三種離子，宜選用的試劑組是()①溴水和淀粉溶液②AgNO3溶液和稀硝酸③氯水和CCl4④氯水和KI-淀粉溶液A．①②B．②③C．①③D．③④答案B解析區(qū)分這三種離子可用AgNO3/HNO3法和氯水/CCl4法。二、從海水或海產(chǎn)品中提取溴和碘1．從海水中提取溴在海水中溴以溴化鎂和溴化鈉的形式存在。經(jīng)過曬鹽后的鹵水中，溴的含量提高了100倍左右。只要把鹵水加入反應(yīng)塔中，通過氯氣和水蒸氣蒸餾，就可以把“溴”蒸出來。也可以借助煤油從海水中提取溴，煤油用過之后，還可以回收。(1)從海水中提取溴，一般要經(jīng)過濃縮、氧化和提取三個步驟。其流程為(2)鹵水中通入Cl2時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2。(3)通過水蒸氣就可把溴蒸出來的緣由是溴單質(zhì)易揮發(fā)。(4)借助煤油從海水中提取溴是利用了溴易溶于有機溶劑的性質(zhì)。2．從海洋產(chǎn)品中提取碘海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，燃燒的灰燼中碘元素以I－的形式存在。試驗室里從海藻中提取碘的流程如下：(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的試驗操作名稱：①____________；③____________；寫出試驗②中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(設(shè)含I－的溶液為NaI溶液)：_____________________________________________________。(2)提取碘的過程中，可供選擇的有機試劑是______(填字母)。A．苯、酒精 B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油(3)為使海藻灰中I－轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液，試驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是____________________。答案(1)過濾萃取分液2NaI＋Cl2=2NaCl＋I(xiàn)2(2)B(3)分液漏斗、漏斗(1)海水提溴(2)海產(chǎn)品提碘干海帶→灼燒eq\o(→,\s\up7(水))浸泡液eq\o(→,\s\up7(過濾))濾液eq\o(→,\s\up7(Cl2))粗碘eq\o(→,\s\up7(提純))碘單質(zhì)例3某同學(xué)為了驗證海帶中含有碘，擬進行如下試驗，請回答下列問題。(1)第1步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼，該過程中將運用到的瓷質(zhì)或玻璃質(zhì)試驗儀器有__________________________(填字母，限填3項)。A.試管B.瓷坩堝C.坩堝鉗D.鐵三腳架E.泥三角F.酒精燈G.燒杯H.量筒(2)第2步：I－溶液的獲得。操作是__________________________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑，下列氧化劑最好選用________(填字母)。A．濃硫酸 B．新制氯水C．KMnO4溶液 D．H2O2理由是______________________________。(4)碘單質(zhì)的檢驗。操作是_____________________________。答案(1)BEF(2)將灰燼轉(zhuǎn)移到燒杯中，加適量蒸餾水，用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，煮沸，過濾(3)D過氧化氫是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染(不會進一步氧化單質(zhì)碘)(4)取少量第3步后的溶液，滴加淀粉溶液，假如溶液顯藍(lán)色，則證明海帶中含碘解析(1)灼燒操作需用到的儀器有酒精燈、瓷坩堝、鐵三腳架、泥三角、坩堝鉗等，其中瓷質(zhì)和玻璃質(zhì)試驗儀器是酒精燈、瓷坩堝和泥三角。(2)應(yīng)用適量蒸餾水溶解，充分?jǐn)嚢瑁龠^濾即可。(3)主要從氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染，以及不能氧化碘等角度考慮，如新制氯水雖然能氧化I－，但只能適量，過量的氯水會接著氧化單質(zhì)碘。1．下列說法正確的是()A．碘易升華，可保存在酒精中B．液溴應(yīng)保存在棕色磨口玻璃塞的試劑瓶中，并加少量水進行水封C．新制的氯水長期保存在無色玻璃瓶中D．用酒精可以從碘水中萃取碘答案B解析碘易溶于酒精，所以不能保存在酒精中；新制氯水應(yīng)保存在棕色瓶內(nèi)，且不能長期保存；酒精易溶于水，不能從碘水中萃取出碘。2．向某無色溶液中通入肯定量的氯氣后，溶液變成橙黃色，再向溶液中滴加肯定量的四氯化碳溶液后，充分振蕩，溶液分層，下層呈橙紅色，則原溶液中肯定含有的離子為()A．Cl－B．Br－C．I－D．Fe2＋答案B解析此題是對Cl2的強氧化性和Br2、I2的物理性質(zhì)的綜合性考查。解題過程中肯定要明確四氯化碳溶液的作用和Br2、I2在四氯化碳溶液中的不同顏色，防止因混淆而錯解。值得留意的是，F(xiàn)e3＋的水溶液也為黃色，但Fe3＋不溶于四氯化碳溶液，且Fe2＋的水溶液為淺綠色。3．海帶中含有豐富的碘，有人設(shè)計如下步驟：①將海帶灼燒成灰，在灰中加水?dāng)嚢?；②加四氯化碳充分振蕩靜置；③通入氯氣；④過濾；⑤用分液法分別液體混合物。合理操作的先后依次是()A．①②③④⑤ B．①④②③⑤C．①②④③⑤ D．①④③②⑤答案D解析海帶灼燒成灰后，有不溶性的物質(zhì)，需經(jīng)過濾，過濾之后，需通入適量氯氣將I－氧化為I2，再萃取分液。4．將適量的Cl2通入溴化鈉溶液中，等反應(yīng)停止后，試驗室從該溶液中提取溴通常所需的主要儀器和方法是()A．蒸發(fā)皿：蒸發(fā)后灼燒B．燒杯：冷卻、結(jié)晶、過濾C．分液漏斗：分液D．分液漏斗：加萃取劑，振蕩靜置分層后分液答案D解析反應(yīng)停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶質(zhì)，需采納合適的有機溶劑(如苯、CCl4等)來萃取Br2，采納分液操作來完成溴的提取。5．海藻中含有豐富的碘元素。下面是試驗室從海藻里提取碘的流程的一部分。下列推斷正確的是()A．步驟④的操作是過濾B．可用淀粉溶液檢驗步驟②的反應(yīng)是否進行完全C．步驟①③的操作分別是過濾、萃取D．步驟③中加入的有機溶劑可以是酒精或CCl4答案C解析A項，碘易溶于有機溶劑，所以不能用過濾的方法提取碘，應(yīng)當(dāng)用蒸餾的方法提取碘；B項，淀粉遇I2變藍(lán)，遇I－不變色，因此不能用淀粉檢驗I－；C項，分別固體和液體混合物的方法為過濾，從水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步驟①③的操作分別是過濾、萃取，6．海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：(1)將NaCl溶液進行電解，在電解槽中可干脆得到的產(chǎn)品有H2、__________、__________或H2、__________。(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液汲取Br2，可制得HBr和硫酸，該反應(yīng)中，氧化劑是____________(填化學(xué)式，下同)，氧化產(chǎn)物是____________。(3)寫出步驟Ⅲ反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案(1)Cl2NaOHNaClO(2)Br2H2SO4(3)Cl2＋2HBr=2HCl＋Br2題組一鹵素單質(zhì)的性質(zhì)1．在盛有溴水的三支試管中分別加入苯、四氯化碳和酒精，振蕩后靜置，出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。正確的結(jié)論是()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加入的是四氯化碳答案C解析四氯化碳的密度比水大，苯的密度比水小，酒精與水以隨意比互溶。據(jù)此可推斷①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精。2．欲將食鹽固體與碘的混合物分開，最好的方法是()A．溶解、過濾B．溶解、過濾、蒸發(fā)C．溶液、加AgNO3溶液、過濾D．加熱使碘升華答案D3．關(guān)于某無色溶液中所含離子的鑒別，下列推斷正確的是()A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加鹽酸沉淀不消逝，則原溶液中有Cl－存在B．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加鹽酸沉淀不消逝，則原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在C．先通入Cl2，溶液變成棕黃色，再滴入淀粉溶液后，溶液又變藍(lán)，則原溶液中有I－存在D．加入鹽酸，生成了能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中有COeq\o\al(2－,3)存在答案C解析A中不能推斷原溶液中是否有Cl－存在，因為加入的鹽酸本身會引入Cl－；B中若存在SOeq\o\al(2－,3)也會有此現(xiàn)象；D中可能存在HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)離子。4．向含有KBr、NaI的混合溶液中通入過量的Cl2充分反應(yīng)后，將溶液蒸干并進行灼燒，最終所得的固體物質(zhì)是()A．NaCl和KCl B．KCl和NaBrC．NaCl和KI D．NaCl、KCl和I2答案A解析通入過量的氯氣先后發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaI=2NaCl＋I(xiàn)2，Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2；蒸干并灼燒后，單質(zhì)溴和碘均逸出，所得固體為NaCl和KCl。5．某溶液中陽離子只含K＋，其中Cl－、Br－、I－的個數(shù)比為1∶2∶3，欲使這些離子個數(shù)比變?yōu)?∶2∶1，須要通入的氯氣分子與原溶液中I－的個數(shù)比應(yīng)為()A．1∶2B．2∶1C．1∶3D．3∶1答案C解析將比例看成詳細(xì)數(shù)字，即3種微粒分別是1mol、2mol、3mol，反應(yīng)后Br－的物質(zhì)的量不變，又剩余1molI－，說明氯氣只和I－發(fā)生了反應(yīng)，且只反應(yīng)掉2molI－，化學(xué)方程式是Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，每反應(yīng)掉2molI－時，消耗1molCl2。6．已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進行鹵素的性質(zhì)試驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是()選項①②③④A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色答案A解析Cl2是黃綠色氣體，故①處呈黃綠色；②處反應(yīng)：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，溴水呈橙色；③處反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，淀粉遇I2變藍(lán)色；④處反應(yīng)：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，棉球仍呈白色。7．已知Br2跟NaOH溶液的反應(yīng)類似于Cl2跟NaOH溶液的反應(yīng)。用溴水作試劑可以將下列各組中的溶液鑒別出來的是()①水、汽油、酒精②AgNO3、NaOH、KI③NaCl、NaBr、NaI④汽油、酒精、NaOHA．①②B．②③C．①③D．②④答案D解析汽油能萃取溴水中的溴，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，且上層呈橙色，下層幾乎無色；酒精與水互溶，不能萃取溴水中的溴，得到的溶液顯橙黃色。NaOH與Br2反應(yīng)使溶液為無色；在①④兩組中，①組不能區(qū)分水和酒精，④組能用溴水區(qū)分。②組三種溶液均能與溴水反應(yīng)，且出現(xiàn)三種不同的現(xiàn)象，即淺黃色沉淀、溴水褪色、溶液顯褐色，故②組能區(qū)分。③組前兩種與溴水均不反應(yīng)，現(xiàn)象相同，故不能區(qū)分。題組二溴、碘的提取8．從海水中可以提取溴，但得到的液溴中經(jīng)常溶有少量氯氣，除去氯氣應(yīng)當(dāng)采納的方法是()A．加入適量的Na2CO3溶液B．通入溴蒸氣C．加入適量的NaOH溶液D．加入適量的NaBr溶液答案D解析Na2CO3溶液和NaOH溶液都能與溴反應(yīng)，不能用于除雜。9．從海帶中提取碘的試驗過程中涉及下列操作，其中正確的是()答案D解析海帶灼燒成灰應(yīng)在坩堝中進行；過濾時應(yīng)用玻璃棒引流；碘的苯溶液在分液漏斗中位于上層，應(yīng)待下層液體放出后從上口倒出；分別碘并回收苯應(yīng)用蒸餾的方法，用水浴加熱能限制溫度不至于太高而防止碘的升華。10．某學(xué)生往一支試管里按肯定次序分別加入下列幾種物質(zhì)：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。發(fā)覺溶液顏色按下面次序改變：①無色→②棕黃色→③藍(lán)色→④無色。依據(jù)溶液顏色的改變回答下列問題：(1)加入以上藥品的依次是__________________________________(填字母)。(2)寫出①→②反應(yīng)的化學(xué)方程式，若為氧化還原反應(yīng)，請用雙線橋法標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。(3)寫出③→④反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案(1)A、D、B、C(2)(3)I2＋2NaOH=NaI＋NaIO＋H2O解析溶液顯棕黃色，說明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反應(yīng)生成I2，而氯水顯淺黃綠色，故①為KI溶液，②為氯水；溶液顯藍(lán)色是由于淀粉遇I2形成的，故③為淀粉溶液；又11．溴的氧化性介于氯和碘之間，利用這一性質(zhì)解決下面的問題。(1)你認(rèn)為：將含有下列分子或離子的試劑加入到含有Br－的溶液中，可以將Br－氧化為Br2的是________(填字母)。A．I2B．I－C．Cl2D．Cl－(2)假如把氯氣緩慢地通入含有相同物質(zhì)的量濃度的Br－、I－的混合溶液中，________先被氧化，緣由是_____________________________________________________________。(3)把濾紙用淀粉和碘化鉀的混合溶液浸泡，晾干后就是試驗室常用的淀粉-KI試紙。這種試紙潤濕后遇到少量氯氣發(fā)生的改變是______________________________________，緣由是________________________________________________________________________。答案(1)C(2)I－還原性I－>Br－(3)變藍(lán)色Cl2將I－氧化成了I2，I2使淀粉變藍(lán)色解析(1)因為氧化性Cl2>Br2，所以Cl2可以氧化Br－。(2)因為氧化性Cl2>Br2>I2，所以還原性：Cl－<Br－<I－，所以I－先被氧化。(3)潮濕的淀粉-KI試紙遇到Cl2發(fā)生下列反應(yīng)：2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2，I2使淀粉變藍(lán)。12．某化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料：Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如下裝置簡圖：請你參加分析探討：(1)圖中儀器B的名稱為________。(2)整套試驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其緣由為__________。(3)試驗裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中如何限制關(guān)鍵條件：____________。(4)C中液體產(chǎn)物顏色為________，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進行的分別操作是___________________________________________。(5)D裝置的作用是_________________________________________________。答案(1)冷凝管(或直形冷凝管)(2)Br2腐蝕橡膠(3)限制溫度計b的溫度、并收集59℃時的餾分(4)深紅棕色萃取、分液(或蒸餾)(5)除去少量有毒性的溴蒸氣，防止污染空氣解析圖中從工業(yè)溴中提純溴的方法是蒸餾法，先將燒瓶在熱水浴中加熱到59℃，此時液溴變成溴蒸氣，經(jīng)過冷凝管冷卻得到液溴。因為溴有強腐蝕性，所以裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管；因為溴易揮發(fā)而且有毒性，所以D裝置是尾氣汲取裝置，目的是除去少量有毒性的