富集在海水中的元素2

高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 学案学案 18 富集在海水中的元素富集在海水中的元素 二二 卤素卤素 考纲要求 1 从原子的核外电子排布 了解卤素 单质化合物 的相似性和递变性 2 了 解几种重要的含卤素化合物的性质和用途 知识点一 卤素单质及其化合物的性质 1 Cl2 Br2 I2的物理性质 溴元素主要以 形式存在于海水中 人们把 称之为 海洋元素 氯 溴 碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里 都属于 族元素 简称 卤素 Br2是 一种 色 体 易挥发 I2是一种 色 体 易升华 Br2溶解在水中的颜色 是 I2溶解在水中的颜色是 Br2溶解在 CCl4中的颜色是 I2溶解在 CCl4中的颜色是 问题思考 1 如何保存液溴 2 卤素的氧化还原性及海水提取溴 海带中碘元素的检验 1 卤素单质氧化性的顺序是 Cl2 Br2 I2 阴离子的还原性顺序是 I Br Cl 请写出 Cl2与 NaBr KI 溶液反应的离子方程式 Br2与 KI 溶液反应的离子方程式 2 从海水中提取溴一般要经过 三步 利用溴的 性 鼓入 或水蒸气 就可将溶解在苦卤中的溴分离出来 3 海水中的碘浓度很低 一般从海产品 如海带中提取 水 干海带浸泡液 氧化过滤提纯碘单质 问题思考 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 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 1 AgNO3溶液 沉淀法 未知液 滴加AgNO3溶液和稀硝酸 生成Error 2 置换 萃取法 未知液 有机层呈Error 加适量新制 饱和氯水 振荡 加入CCl4 下层 或 汽油 上层 振荡 3 氧化 淀粉法检验 I 未知液 溶液 表示有 I 加入适量新制饱和氯水 双氧水 振荡 淀粉溶液 振荡 问题思考 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 3 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 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 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 烧瓶中反应的化学方程式为 3 装置 中的现象是 装置 中的现象是 装置 的作 用是 4 装置 中反应的离子方程式为 5 若将反应的 中的溶液滴入到 KI 溶液中 产生的现象是 6 向反应后的 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 A 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 B 溴化银具有感光性 碘化银不具有感光性 C 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 D 氯气跟水反应时 水既不是氧化剂也不是还原剂 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 写出 KI 与 IBr 反应的化学方程式 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 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 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 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 3 过量的 Br2 向由 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 在 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 向 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 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 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 从漏斗上口倒出上层液体 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 NaCl 溶液 氯水 1 mL CCl4 振荡 静置 观 察四氯化碳层颜色 KBr 溶液 氯水 1 mL CCl4 振荡 静置 观 察四氯化碳层颜色 KI 溶液 氯水 1 mL CCl4 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 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 中四氯化碳层颜色变化过程为 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 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 3 mol I2转移电子数为 6NA 2010 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 2010 全国理综 8B 4 淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝 4I O2 2H2O 2I2 4OH 2010 上海 19D 5 HF HCl HBr HI 的热稳性和还原性依次减弱 2010 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 2010 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 50 mg kg 1 制取加碘盐 含 KIO3的食盐 1 000 kg 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 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 A 加入的是 CCl4 加苯 加酒精 B 加入的是酒精 加 CCl4 加苯 C 加入的是苯 加 CCl4 加酒精 D 加入的是苯 加酒精 加 CCl4 2 2010 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 O2 3 2010 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 SO2 4 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 根据下图的转化关系完成下列有关问题 1 写出 的离子方程式 写出 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 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 问题思考 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 3 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 3Br22FeBr3 3 Br2 2Fe2 2Fe3 2Br Br2 SO H2O SO 2H 2Br 2 3 2 4 2 1 Fe I2FeI2 2Fe3 2I 2Fe2 I2 2 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 Cl2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 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 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 2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 3 溶液变蓝色 溶液变橙黄色 吸收剩余 Cl2 4 Cl2 2Br Br2 2Cl 5 溶液变棕黄色 6 蓝色褪去 I2 2NaOH NaI NaIO H2O 解析 根据卤素单质的氧化性强弱来验证 应该将 Cl2通入到 NaBr 和 KI 溶液中 观察 现象 实验中剩余的 Cl2必须进行处理 故应用 NaOH 溶液吸收 根据反应原理知 Cl2通入 到 NaBr 溶液中置换出 Br2 溶液应变为橙黄色 Cl2通入到 KI 淀粉溶液中置换出 I2 溶液应 变蓝色 中加入 NaOH 溶液 I2 2NaOH NaI NaIO H2O 会使蓝色褪去 2 1 KI IBr KBr I2 C6H6 ICl C6H5I HCl 2 相对分子质量越大 分子间作用力越强 3 介于 Br2的沸点和 IBr 的沸点之间 解析 1 据 KBr BrCl KCl Br2可直接写出 根据 OH B Cl H O B Cl 规律 可在 H2O 分子中 原子 H 1 r 1 r 1 H 1 H 1 位置应该由 BCl 中的 B原子代替 推知当 C6H6与Cl 发生取代反应时 原子的 r 1 r 1 I 1 H 1 位置应由原子代替 I 1 2 卤素单质与 XX 型卤素互化物固态时均属于分子晶体 随相对分子质量增大 分子间 作用力增强 沸点逐渐升高 3 由 2 中规律 ICl 的相对分子质量为 162 5 与这个值大小最接近的范围是 Br2为 160 IBr 为 207 可得 3 1 或者 2 取下漏斗口上的塞子 或使塞子上的凹槽 或小孔 对准漏斗上的小孔 迅速关闭 活塞 3 6 6n 解析 考查氧化还原和萃取分液的实验操作 经过该反应得到的 I2又和 H2N NH2发生氧化还原反应生成 I 这样得到的 I 是原来的 6 倍 所以经过 n 次 化学放大 的溶液里 I 的量是原溶液里的量的 6n倍 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 变式演练 1 AD B AgI 也具有感光性 C 能氧化 I I2的还有其他溶液 碘水本身也能与淀粉 反应出现蓝色 2 1 试管 量筒 胶头滴管 2 萃取剂 使生成的 Br2 I2溶于其中 便于观察现象 3 由无色逐渐变为红棕色 4 不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验 步骤为 KI 溶液 溴水 1 mL CCl4 振荡 静置 观察 CCl4层颜色 解析 利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱 Cl2能置换出 Br2 I2 Br2能置换出 I2 则说明氧化性 Cl2 Br2 I2 课后练习区 高考集训 1 1 解析 浓 H2SO4能将 Br 氧化 2 解析 应转移 5NA 3 4 5 解析 H F H Cl H Br H I 键能依次减弱 故热稳定性依次减弱 而还原性依 次增强 6 解析 判断非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 而不是氢化 物酸性的强弱 2 紫黑色 升华 3 1 I2 5Cl2 6H2O 2HIO3 10HCl 2 KI I2 3 红棕 HBrO3 Cl2 HIO3 4 10 58 解析 2 根据题意 反应过程 中 Cl2首先氧化 KI 生成单质碘 Cl2过量时 I2继续被氧化 生成 HIO3 因此整个过程中还原剂为 KI 和 I2 3 Cl2与 KBr 反应生成单质溴 溴溶于 CCl4呈红棕色 Cl2不能继续氧化溴生成 HBrO3 因此氧化性 HBrO3 Cl2 又因 Cl2氧化 I2生成 HIO3 则氧化性 Cl2 HIO3 因此氧化 性由强到弱的顺序为 HBrO3 Cl2 HIO3 4 根据题意 发生反应为 2KI Cl2 2KCl I2 I2 5Cl2 6H2O 2HIO3 10HCl 因此存在关系式 3Cl2 HIO3 KIO3 I 3Cl2 I 3 22 4 L 127 g V Cl2 1 000 kg 20 10 3 g kg 1 则 解得 V Cl2 10 58 L 3 22 4 L V Cl2 127 g 1 000 kg 20 10 3 g kg 1 考点集训 1 C 2 CD 2F2 2H2O 4HF O2 故 A 项错 少量的液溴利用水封保存 故 B 项错 漂白粉的主要成分是 CaCl2和 Ca ClO 2 有效成分是 Ca ClO 2 故 C 项正确 光照氯水时 2HClO2HCl O2 产生的气体是 O2 故 D 项错 光照 3 B SO具有强还原性 可被 ClO 和 I2氧化 第二步溶液蓝色消失是 SO还原 2 3 2 3 I2的结果 4 1 MnO2 2Cl 4H Mn2 Cl2 2H2O Br2 2I 2Br I2 高考学习网 中国最大高考学习网站 G 我们负责传递知识 2 KCl