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3课时）氧化还原反应和溴、碘的提取课件 苏教版必修1.ppt

第3课时氧化还原反应和溴 碘的提取 学考报告 一 氧化还原反应的基本概念及电子转移表示法 1 基本概念 1 氧化还原反应的特征是 氧化还原反应的本质是发生 氧化剂 在氧化还原反应中 所含元素的化合价降低的物质 还原剂 在氧化还原反应中 所含元素的化合价升高的物质 元素化合价发生变化 电子转移 得失或偏移 得到 降低 还原反应 还原 失去 升高 氧化 氧化 2 电子转移的表示方法 2 双线桥法 思考探究 1 氧化反应和还原反应可以单独发生吗 为什么 提示氧化反应和还原反应不能单独发生 因为氧化还原反应是指有电子转移的化学反应 电子转移包括得到电子和失去电子两个过程 两者不可以单独进行 2 化合价升降数与转移电子数有什么关系 电子转移数目与氧化剂得到电子数目 还原剂失去电子数目有什么关系 提示化合价升降数与转移电子数相等 氧化还原反应中电子转移的数目 氧化剂得到电子的数目 还原剂失去电子的数目 方法点拨 氧化还原反应中电子转移分析的两点注意事项 1 电子总数 得电子数 失电子数 氧化还原反应中转移电子总数是得到电子数或失去电子数 而不是二者的加和 2 双线桥法 和 单线桥法 的形式不同 在分析氧化还原反应中电子转移 化合价升降 物质被氧化 被还原等关系时 用 双线桥 方便 在表示电子转移的方向和数目时用 单线桥 方便 训练1 已知铜能被稀硝酸溶解 其反应的化学方程式为3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 1 用双线桥法标出上述反应的电子转移情况 只需标出电子得失的方向和数目 2 上述反应中氧化剂是 氧化产物是 3 上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 4 若反应中转移了0 6mol电子 产生的气体在标准状况下的体积是 解析 1 在反应3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o中 cu元素的化合价由0价升高到 2价 n元素的化合价由 5价降低为 2价 根据化合价升降相等用双线桥法标出电子得失的方向和数目为 2 n元素的化合价降低 cu元素的化合价升高 则硝酸为氧化剂 硝酸铜为氧化产物 3 生成硝酸盐体现硝酸的酸性 生成no体现硝酸的氧化性 由化学方程式可知 8mol硝酸反应时6mol硝酸体现酸性 2mol硝酸体现氧化性 3mol铜体现还原性 故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 3 4 生成2molno时转移6mol电子 则反应中转移了0 6mol电子 产生的气体的物质的量为0 2mol 在标准状况下的体积为0 2mol 22 4l mol 4 48l 2 hno3cu no3 2 3 2 3 4 4 48l 二 常见的氧化剂和还原剂及其强弱的比较 1 常见的氧化剂和还原剂 1 常见的氧化剂活泼的非金属单质如 等 含高价金属阳离子的化合物 如 等 含某些较高化合价元素的化合物 如 等 o2 cl2 br2 fecl3 cucl2 浓h2so4 hno3 kmno4 mno2 2 常见的还原剂活泼或较活泼的金属如 等 含低价金属阳离子的化合物如 等 某些非金属单质如 等 含有较低化合价元素的化合物如 等 3 在可变化合价元素的化合物中 具有中间价态的物质既可作氧化剂 又可作还原剂 如 等 k ca na al mg zn fecl2 c h2 hcl h2s ki na2so3 so2 h2so3 fecl2 2 元素化合价与氧化性 还原性的关系 1 总体思路解决有关氧化还原的具体问题时 分析元素的 是关键 2 具体分析 元素处在最高价时 参加氧化还原反应时 只能得到电子转变为 表现 元素处在最低价时 在参加氧化还原反应时只能失去电子转变为 表现 元素处在中间价态时 既可以失去电子使化合价升高 也可得到电子使化合价降低 所以既有 又有 化合价 低价态 氧化性 高价态 还原性 还原性 氧化性 3 氧化性和还原性的比较 一般来说 得电子能力越强 物质的 就越强 失电子能力越强 物质的 就越强 氧化性 氧化剂 氧化产物还原性 还原剂 还原产物 氧化性 还原性 思考探究 3 元素处于最高化合价时该物质一定具有强氧化性吗 提示不一定 元素处于最高化合价时不一定具有强氧化性 如nacl中钠元素为 1价 是其最高价 但是nacl不具有强氧化性 4 每个钠在反应中只失去1个电子 而每个铝能失去3个 能说明铝的还原性比钠强吗 提示不能 还原性强弱以失电子难易而定 而不是失电子多少 金属钠比金属铝失电子容易 钠的还原性比铝强 答案b 训练2 今有下列三个氧化还原反应 2fecl3 2ki 2fecl2 2kcl i2 2fecl2 cl2 2fecl3 2kmno4 16hcl 2kcl 2mncl2 8h2o 5cl2 若某溶液中有fe2 i 和cl 要除去i 而不影响fe2 和cl 则可以加入的试剂是 a cl2b kmno4c fecl3d hcl解析由 三个反应方程式可得出氧化性强弱顺序为 kmno4 cl2 fecl3 i2 要求除去i 而不影响fe2 cl fe3 的氧化性正好符合 故选fecl3做氧化剂 答案c 三 氧化还原反应方程式的配平 1 配平依据 守恒 守恒和 守恒 2 配平步骤 得失电子 或化合价升降 质量 1 标价态 在化学方程式中标出 的元素的化合价 2 列变化 根据元素的化合价标出化合价的升降数或得失的电子数 3 令相等 使得 或 相等 4 定系数 根据 配平其它物质的化学计量数 配平后将单线改为等号 化合价发生变化 化合价升降总数 得失电子总数 质量守恒定律 例2 请配平s hno3 浓 h2so4 no2 h2o 答案s 6hno3 浓 h2so4 6no2 2h2o 训练3 配平下列方程式 1 kclo3 hcl 浓 kcl cl2 h2o 2 feso4 kno3 h2so4 k2so4 fe2 so4 3 no h2o 3 fes2 o2 fe2o3 so2 4 fetio3 c cl2 fecl3 ticl4 co答案 1 kclo3 6hcl 浓 kcl 3cl2 3h2o 2 6feso4 2kno3 4h2so4 k2so4 3fe2 so4 3 2no 4h2o 3 4fes2 11o2 2fe2o3 8so2 4 2fetio3 6c 7cl2 2fecl3 2ticl4 6co 四 cl2 br2 i2的性质1 cl2 br2 i2的物理性质比较 黄绿色 浅黄绿色 黄 橙 橙 橙红 棕 褐 紫 紫红 黄绿色 深红棕色 紫黑色 气体 液体 固体 能溶于水 易溶于有机溶剂 溴和碘在水中的溶解度很小 但易溶于酒精 四氯化碳等有机溶剂 2 cl2 br2 i2的氧化性比较 无色 橙 橙红 分层 2nabr cl2 2nacl br2 cl2 br2 无 褐 紫红 2ki cl2 2kcl i2 cl2 i2 无 褐 紫红 2ki br2 2kbr i2 br2 i2 3 其他化学性质 能与氯气反应的金属 非金属一般也能与溴 碘反应 只是反应活性不如氯气 例3 向溴化钠 碘化钠的混合溶液中通入足量氯气 加热并蒸干溶液 灼烧片刻 最后残留的物质是 a naclb nacl nabr naic nabr naid nai解析向溴化钠 碘化钠的混合溶液中通入足量氯气 生成nacl br2 i2三种物质 其中br2易挥发 i2易升华 答案a 拓展提升 卤素及其化合物性质递变规律 注意 1 与变价金属 如铁 化合时 除i2外 都生成高价金属卤化物 2 f2与h2o反应时 h2o作还原剂 2f2 2h2o 4hf o2 3 卤化银的溶解性规律 agf易溶于水 agcl agbr agi都难溶于水和难溶于稀hno3 4 i2易升华 淀粉遇i2变蓝 通常用来检验i2的存在 训练4 实验室里保存下列试剂的方法 有错误的是 a 新制氯水盛放在棕色试剂瓶中 存放于低温避光的地方b 液溴易挥发 盛放在用水液封的棕色试剂瓶中c 碘易升华 盛放在有水的棕色广口试剂瓶中d 浓盐酸易挥发 盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中解析碘易升华 应低温密封保存 答案c 五 cl br i 的检验 加试 br i cl cl br i 例4 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 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 而fe2 的水溶液为浅绿色 答案b 特别提醒 cl2 br2 i2在水及有机溶剂中的颜色 答案c 六 溴 碘的提取 加试 1 从海水中提取溴的常见工艺 1 从海水中提取溴 一般要经历三个步骤 即浓缩 氧化和提取 通常是将氯气通入提取 后的母液中 将溶液中的 氧化成 生成的单质溴仍然溶解在水中 鼓入 或 能使 挥发出来 冷凝得到 精制粗溴可得到高纯度的溴单质 粗食盐 溴离子 溴单质 热空气 水蒸气 溴从溶液中 粗溴 2 流程 2 从海洋植物中提取碘的主要工艺 1 用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬 2 向水中通入适量的氯气 使碘离子转化为碘单质 3 先 再用 萃取碘单质 4 流程 2nai cl2 i2 2nacl 过滤 有机溶剂 思考探究 5 在提取溴的过程中 对初次所得的含br2溶液鼓入热空气或水蒸气将br2吹出后 再用so2溶液吸收并用cl2氧化的目的是什么 利用溴的什么性质 提示为了进一步对br2进行浓缩富集便于分离提纯 鼓入热空气或水蒸气是给混合液加热 利用溴易挥发性质 使溴挥发出来 6 灼烧海带时用到的仪器有哪些 提示坩埚 坩埚钳 三角架 泥三角 酒精灯 例5 某校化学课外小组以海带为原料制取少量碘水 现用ccl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液 其实验操作可分解为如下几步 a 把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中 b 把50ml碘水和15mlccl4加入分液漏斗中 并盖好玻璃塞 c 检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液 d 倒转漏斗用力振荡 并不时旋开活塞放气 最后关闭活塞 把分液漏斗放正 e 旋开活塞 用烧杯接收溶液 f 从分液漏斗上口倒出上层水溶液 g 将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔 h 静置 分层 就此实验 完成下列填空 1 正确操作步骤的顺序是 用编号字母填写 a h e f 2 选用ccl4从碘水中萃取碘的原因是 解析本题考查萃取实验的原理 只要掌握了萃取实验的操作步骤及原理 结合题中所给的每步操作 就不难排出顺序 答案 1 cbdg 2 i2易溶于ccl4而在水中的溶解度较小 ccl4与h2o互不相溶且密度相差很大 利于分层 规律方法 1 对萃取剂的要求 一是和原溶剂互不相溶且不反应 与溶质也不能反应 二是溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度 如萃取溴水中的溴就不能用酒精 2 萃取后要分液 所得仍是溶液 一般再通过蒸馏进一步分离