2019_2020学年高中化学第3章自然界中的元素第4节第2课时溴与海水提溴学案鲁科版必修.docx

溴与海水提溴核心素养发展目标1.知道氯、溴、碘单质的性质及其差异；会比较Cl2、Br2、I2的氧化性或卤素离子还原性的强弱。2.知道从海水或海产品中提取溴、碘的基本原理和方法。一、Cl2、Br2、I2的性质比较1.根据所熟悉的有关知识，填写下表：性质氯气(Cl2)溴(Br2)碘(I2)颜色黄绿色深红棕色紫黑色状态气体液体固体溶解性Cl2、Br2、I2三种单质在水中溶解度都不大，但均易溶于有机溶剂(如CCl4、酒精、苯等)溶液颜色水中黄绿色黄橙色深黄褐色CCl4中橙橙红色紫紫红色(1)溴单质是常温下唯一呈液态的非金属单质，易挥发。结合Br2的挥发性、溶解性和腐蚀性(易腐蚀橡胶等物质)可知，实验室中保存溴的方法是什么？答案盛在细口、配有磨砂玻璃塞的玻璃瓶中；向盛Br2的试剂瓶中加入少量的蒸馏水，防止溴挥发；将盛溴的试剂瓶放在低温避光处。(2)取少量碘单质，放入烧杯中，将盛有冷水的圆底烧瓶置于烧杯上方。加热烧杯，观察到的现象是加热后烧杯中充满紫色蒸气，烧瓶底部附着一层紫黑色固体，如果NaCl中混有少量碘单质，除去碘的方法是加热，使I2升华。2.Cl2、Br2、I2的氧化性比较：实验内容实验现象实验结论溶液由无色变为橙色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈橙红色化学方程式为Cl22NaBr=2NaClBr2，说明Cl2的氧化性强于Br2溶液由无色变为褐色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫色化学方程式为Cl22KI=2KClI2，说明Cl2的氧化性强于I2溶液由无色变为褐色，滴加CCl4，振荡后，溶液分层，下层液体呈紫色化学方程式为Br22KI=2KBrI2，说明Br2的氧化性强于I2卤素单质的氧化性强弱顺序为Cl2Br2I2阴离子的还原性强弱顺序为ClBr(H2O)，故用CCl4萃取碘水时，下层溶液呈紫红色。题组1溴、碘单质物理性质及其应用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.新制的氯水可长期保存在无色玻璃瓶中D.用酒精可以从碘水中萃取碘答案B解析碘易溶于酒精，所以不能保存在酒精中；新制氯水应保存在棕色瓶内，且不能长期保存；酒精易溶于水，不能够从碘水中萃取出碘。2.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。下列结论正确的是()A.加入的是四氯化碳，加入的是苯，加入的是酒精B.加入的是酒精，加入的是四氯化碳，加入的是苯C.加入的是苯，加入的是四氯化碳，加入的是酒精D.加入的是苯，加入的是酒精，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，酒精与水以任意比混溶。据此可判断加入的是苯，加入的是四氯化碳，加入的是酒精。3.下列各项操作中错误的是()A.用乙醇萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗B.进行分液时，分液漏斗中的下层液体从下端流出，上层液体则从上口倒出C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下答案A解析乙醇与水互溶，因此不能用乙醇萃取溴水中的溴。4.下列各组混合物中能用分液漏斗分离的是()A.酒精和水B.碘和四氯化碳C.水和四氯化碳D.汽油和植物油答案C解析A项，酒精和水互溶不分层；B项，碘易溶于CCl4，不分层；C项，水和CCl4分层，可用分液漏斗分离；D项，汽油和植物油互溶。题组2Cl2、Br2、I2的性质及Cl、Br、I检验5.溴的氧化性介于氯和碘之间。利用这一性质判断下列说法正确的是 ()A.Cl、I加入到含Br的溶液中均可以将Br氧化为Br2B.把Cl2缓慢通入含有相同物质的量浓度的Br、I的混合溶液里，Br先被氧化C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇到氯气会变成蓝色D.KBr溶液中加入碘水发生如下反应：2BrI2=2IBr2答案C解析A项，由于Cl和I均处于最低价态，只具有还原性不具有氧化性，所以不会将Br氧化为Br2；B项，氧化还原反应中遵循强者优先的原则，由于I的还原性强于Br，所以先氧化I；C项，氯气可以将I氧化成I2，所以试纸会变成蓝色；D项，碘单质的氧化性小于溴单质，所以不会发生该反应。6.a、b、c、d四个集气瓶中各装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体。若a、d两瓶气体混合见光爆炸，a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴。则c瓶装的气体是()A.HBrB.HClC.Cl2D.H2答案B解析a、d两瓶气体混合见光爆炸，为H2和Cl2。而a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴(液溴)，为Cl2和HBr(发生了Cl22HBr=2HClBr2的反应)。则c中盛有HCl，同时推出a中为Cl2，b中为HBr，d中为H2。7.溴(Br)与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强。下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是()A.溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气B.溴单质只具有氧化性C.溴单质与氢气反应生成溴化氢D.溴离子可以用硝酸和AgNO3溶液来检验答案B解析溴单质中溴元素呈现0价，处于中间价态，故溴单质既有氧化性又有还原性。8.已知某溶液中n(Cl)n(Br)n(I)234，现欲使溶液中n(Cl)n(Br)n(I)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.答案C解析设原溶液中Cl、Br、I的物质的量分别为2mol、3mol、4mol，则根据反应方程式Cl22I=I22Cl，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的物质的量保持不变，仍为3mol。所以通入的Cl2与原溶液中I的物质的量之比为14。题组3海水提溴或海带提碘9.对于海水提溴下列说法不正确的是 ()A.溴在海水中以化合态形式存在B.从海水中提取溴要经历浓缩、氧化和提取三个步骤C.提取时利用了溴单质的挥发性D.溴在常温下是液态，其颜色与氯气颜色相同答案D解析溴在常温下为红棕色液体，而Cl2为黄绿色气体。10.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法中不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B.含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C.在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案A解析A项错误，实验室是在坩埚中灼烧干海带；B项正确，碘元素化合价升高，发生氧化反应；C项正确，碘水中有碘单质，能使淀粉显特殊的蓝色；D项正确，这是一个富集提取的过程，化学上称为萃取。11.(1)向橙色的溴水中加入足量的镁粉，充分振荡后过滤，溶液呈现_色，原因用化学方程式表示为_。(2)若向(1)中滤液加入适量的氯水后，溶液呈_色，原因用离子方程式表示为_。(3)若向(1)中滤液加入适量的硝酸银溶液，溶液中有_生成，原因用离子方程式表示为_。答案(1)无MgBr2=MgBr2(2)橙Cl22Br=2ClBr2(3)浅黄色沉淀AgBr=AgBr解析溴水中含有Br2而显橙色，Br2与Mg反应而使溴水退色；Cl2和MgBr2反应生成Br2使溶液又显橙色；滤液中的MgBr2和AgNO3反应生成AgBr浅黄色沉淀。12.某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下：请回答下列问题：(1)条件a是_，操作b是_。(2)向母液中通入的足量试剂a是_，反应的离子方程式：_，通入热空气的目的：_，利用了溴的_性质。(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO3和CO2，反应的化学方程式：_。(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质，反应的化学方程式：_。(5)用四氯化碳可以将生成的溴提取出来，利用了溴的_性质。如何除去粗溴中含有的少量Cl2？_。答案(1)通电萃取分液(2)Cl2Cl22Br=Br22Cl将Br2吹出易挥发(3)3Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO2(4)5NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O(5)易溶于有机溶剂向粗溴中加入足量的KBr溶液，充分搅拌后，用CCl4萃取分液解析(1)电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠，条件a是通电。溶液C中溶有较大浓度的Br2，向溶液中加入CCl4萃取分液得到粗溴。(2)向浓缩的海水中通入Cl2，通过反应：Cl22Br=Br22Cl置换出溴单质后，一般用热空气或水蒸气将Br2吹出，利用了溴的易挥发性。(3)和(4)根据得失电子数相等配平有关反应的化学方程式。溴在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，可以用溴在CCl4和水中溶解性的差异将溴从溴的水溶液中萃取出来。13.海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是_，步骤反应的化学方程式是_。(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是_(填字母)。A.NaOHB.FeCl2C.Na2SO3D.H2O(3)步骤中氧化剂是_，若反应中生成2molHBr，则消耗_molSO2。(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_。(5)为什么不用溴水混合物而用溴水混合物进行蒸馏得到液溴？_。答案(1)2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2Br2SO2(5)“溴水混合物”中虽然有溴单质，但浓度低，直接蒸馏，生产成本高，而“溴水混合物”溴的浓度大，蒸馏时成本低解析(1)根据流程图，可以写出2BrCl2=Br22Cl，SO2Br22H2O=2HBrH2SO4。(2)Br2能与NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和H2O，Fe2、SO具有还原性，能还原Br2，故A、B、C均可以吸收Br，Br2在水中的溶解度较小，水不能充分吸收Br2。(3)步骤发生反应Br2SO22H2O=H2SO42HBr，该反应中氧化剂为Br2，还原剂为SO2，反应中每生成2molHBr，则消耗1molSO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2，蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2SO2。(5)“溴水混合物”中溴单质浓度低，如果直接蒸馏，生产成本高，而“溴水混合物”溴的浓度大，蒸馏成本低。14.碘缺乏症遍及全球，多发生在山区，为控制该病的发生，较为有效的方法是食用含碘食盐。我国政府以国家标准的方式规定在食盐中加碘(KIO3)。据此回答下列问题：可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾，反应的化学方程式为_，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_，能观察到的明显现象是_。用试纸和一