2024-2025学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元第5课时溴碘的提取学案苏教版必修1

PAGEPAGE11第5课时溴、碘的提取[核心素养发展目标]1.了解从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。2.知道氯、溴、碘单质的性质及其差异。3.驾驭Cl－、Br－、I－的检验方法。一、氯、溴、碘的性质比较1．物理性质性质氯气(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溶液颜色水中黄绿色，CCl4中黄绿色水中黄→橙，CCl4中橙→橙红水中棕→褐，CCl4中紫→紫红2.氧化性强弱比较(1)NaBr溶液eq\o(→,\s\up7(氯水))溶液由无色变为橙色eq\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振荡))溶液分层，下层液体呈橙红色。化学方程式为2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2。结论：氧化性：Cl2＞Br2。(2)KI溶液eq\o(→,\s\up7(氯水))溶液由无色变为褐色eq\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振荡))溶液分层，下层液体呈紫红色。化学方程式为2KI＋Cl2=2KCl＋I2。结论：氧化性：Cl2＞I2。(3)KI溶液eq\o(→,\s\up7(溴水))溶液由无色变为褐色eq\o(→,\s\up7(CCl4),\s\do5(振荡))溶液分层，下层液体呈紫红色。化学方程式为2KI＋Br2=2KBr＋I2。结论：氧化性：Br2＞I2。3．卤素离子的检验试验现象滴入几滴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溶液有淡黄色沉淀生成沉淀不溶解③NaI溶液有黄色沉淀生成沉淀不溶解(1)请写出试验中的化学方程式：①NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3；②NaBr＋AgNO3=AgBr↓＋NaNO3；③NaI＋AgNO3=AgI↓＋NaNO3。(2)卤化银(AgCl、AgBr、AgI)沉淀的颜色不同，可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验卤素离子。(1)卤素单质氧化性由强到弱的依次是Cl2＞Br2＞I2。(2)卤素离子还原性由强到弱的依次是I－＞Br－＞Cl－。(3)卤素离子的检验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))溶液变蓝色…I－例1甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再往此溶液中加入丙溶液，颜色无明显改变。则甲、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解析由题目给定条件“往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色”知：甲溶液中只有Br－，且加入氯水后，生成Br2使溶液显橙色。明显，若把此溶液加到含I－的溶液中，将会因生成碘单质而使溶液变蓝色(因为第一步往溶液中加了淀粉溶液)。再往此溶液中加入丙溶液，颜色没有明显改变，说明丙中无I－。例2鉴别Cl－、Br－、I－三种离子，宜选用的试剂组是()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解析区分这三种离子可用AgNO3/HNO3法和氯水/CCl4法。二、从海水或海产品中提取溴和碘1．从海水中提取溴在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。经过晒盐后的卤水中，溴的含量提高了100倍左右。只要把卤水加入反应塔中，通过氯气和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来。也可以借助煤油从海水中提取溴，煤油用过之后，还可以回收。(1)从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其流程为(2)卤水中通入Cl2时发生反应的化学方程式：2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2。(3)通过水蒸气就可把溴蒸出来的缘由是溴单质易挥发。(4)借助煤油从海水中提取溴是利用了溴易溶于有机溶剂的性质。2．从海洋产品中提取碘海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，燃烧的灰烬中碘元素以I－的形式存在。试验室里从海藻中提取碘的流程如下：(1)指出提取碘的过程中有关的试验操作名称：①____________；③____________；写出试验②中有关反应的化学方程式(设含I－的溶液为NaI溶液)：_____________________________________________________。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是______(填字母)。A．苯、酒精 B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油(3)为使海藻灰中I－转化为碘的有机溶液，试验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是____________________。答案(1)过滤萃取分液2NaI＋Cl2=2NaCl＋I2(2)B(3)分液漏斗、漏斗(1)海水提溴(2)海产品提碘干海带→灼烧eq\o(→,\s\up7(水))浸泡液eq\o(→,\s\up7(过滤))滤液eq\o(→,\s\up7(Cl2))粗碘eq\o(→,\s\up7(提纯))碘单质例3某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下试验，请回答下列问题。(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将运用到的瓷质或玻璃质试验仪器有__________________________(填字母，限填3项)。A.试管B.瓷坩埚C.坩埚钳D.铁三脚架E.泥三角F.酒精灯G.烧杯H.量筒(2)第2步：I－溶液的获得。操作是__________________________________________。(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填字母)。A．浓硫酸 B．新制氯水C．KMnO4溶液 D．H2O2理由是______________________________。(4)碘单质的检验。操作是_____________________________。答案(1)BEF(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤(3)D过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)(4)取少量第3步后的溶液，滴加淀粉溶液，假如溶液显蓝色，则证明海带中含碘解析(1)灼烧操作需用到的仪器有酒精灯、瓷坩埚、铁三脚架、泥三角、坩埚钳等，其中瓷质和玻璃质试验仪器是酒精灯、瓷坩埚和泥三角。(2)应用适量蒸馏水溶解，充分搅拌，再过滤即可。(3)主要从氧化过程中不引进杂质、不产生污染，以及不能氧化碘等角度考虑，如新制氯水虽然能氧化I－，但只能适量，过量的氯水会接着氧化单质碘。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，不能从碘水中萃取出碘。2．向某无色溶液中通入肯定量的氯气后，溶液变成橙黄色，再向溶液中滴加肯定量的四氯化碳溶液后，充分振荡，溶液分层，下层呈橙红色，则原溶液中肯定含有的离子为()A．Cl－B．Br－C．I－D．Fe2＋答案B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。解题过程中肯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。值得留意的是，Fe3＋的水溶液也为黄色，但Fe3＋不溶于四氯化碳溶液，且Fe2＋的水溶液为浅绿色。3．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯气；④过滤；⑤用分液法分别液体混合物。合理操作的先后依次是()A．①②③④⑤ B．①④②③⑤C．①②④③⑤ D．①④③②⑤答案D解析海带灼烧成灰后，有不溶性的物质，需经过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I－氧化为I2，再萃取分液。4．将适量的Cl2通入溴化钠溶液中，等反应停止后，试验室从该溶液中提取溴通常所需的主要仪器和方法是()A．蒸发皿：蒸发后灼烧B．烧杯：冷却、结晶、过滤C．分液漏斗：分液D．分液漏斗：加萃取剂，振荡静置分层后分液答案D解析反应停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶质，需采纳合适的有机溶剂(如苯、CCl4等)来萃取Br2，采纳分液操作来完成溴的提取。5．海藻中含有丰富的碘元素。下面是试验室从海藻里提取碘的流程的一部分。下列推断正确的是()A．步骤④的操作是过滤B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全C．步骤①③的操作分别是过滤、萃取D．步骤③中加入的有机溶剂可以是酒精或CCl4答案C解析A项，碘易溶于有机溶剂，所以不能用过滤的方法提取碘，应当用蒸馏的方法提取碘；B项，淀粉遇I2变蓝，遇I－不变色，因此不能用淀粉检验I－；C项，分别固体和液体混合物的方法为过滤，从水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步骤①③的操作分别是过滤、萃取，6．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)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可干脆得到的产品有H2、__________、__________或H2、__________。(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液汲取Br2，可制得HBr和硫酸，该反应中，氧化剂是____________(填化学式，下同)，氧化产物是____________。(3)写出步骤Ⅲ反应的化学方程式：________________________________________________________________________。答案(1)Cl2NaOHNaClO(2)Br2H2SO4(3)Cl2＋2HBr=2HCl＋Br2题组一卤素单质的性质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，出现如图所示现象。正确的结论是()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，酒精与水以随意比互溶。据此可推断①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精。2．欲将食盐固体与碘的混合物分开，最好的方法是()A．溶解、过滤B．溶解、过滤、蒸发C．溶液、加AgNO3溶液、过滤D．加热使碘升华答案D3．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列推断正确的是()A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消逝，则原溶液中有Cl－存在B．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消逝，则原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在C．先通入Cl2，溶液变成棕黄色，再滴入淀粉溶液后，溶液又变蓝，则原溶液中有I－存在D．加入盐酸，生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中有COeq\o\al(2－,3)存在答案C解析A中不能推断原溶液中是否有Cl－存在，因为加入的盐酸本身会引入Cl－；B中若存在SOeq\o\al(2－,3)也会有此现象；D中可能存在HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)离子。4．向含有KBr、NaI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应后，将溶液蒸干并进行灼烧，最终所得的固体物质是()A．NaCl和KCl B．KCl和NaBrC．NaCl和KI D．NaCl、KCl和I2答案A解析通入过量的氯气先后发生反应：Cl2＋2NaI=2NaCl＋I2，Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2；蒸干并灼烧后，单质溴和碘均逸出，所得固体为NaCl和KCl。5．某溶液中阳离子只含K＋，其中Cl－、Br－、I－的个数比为1∶2∶3，欲使这些离子个数比变为3∶2∶1，须要通入的氯气分子与原溶液中I－的个数比应为()A．1∶2B．2∶1C．1∶3D．3∶1答案C解析将比例看成详细数字，即3种微粒分别是1mol、2mol、3mol，反应后Br－的物质的量不变，又剩余1molI－，说明氯气只和I－发生了反应，且只反应掉2molI－，化学方程式是Cl2＋2KI=2KCl＋I2，每反应掉2molI－时，消耗1molCl2。6．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质试验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是()选项①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色答案A解析Cl2是黄绿色气体，故①处呈黄绿色；②处反应：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，溴水呈橙色；③处反应：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色；④处反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，棉球仍呈白色。7．已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是()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，出现分层现象，且上层呈橙色，下层几乎无色；酒精与水互溶，不能萃取溴水中的溴，得到的溶液显橙黄色。NaOH与Br2反应使溶液为无色；在①④两组中，①组不能区分水和酒精，④组能用溴水区分。②组三种溶液均能与溴水反应，且出现三种不同的现象，即浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显褐色，故②组能区分。③组前两种与溴水均不反应，现象相同，故不能区分。题组二溴、碘的提取8．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中经常溶有少量氯气，除去氯气应当采纳的方法是()A．加入适量的Na2CO3溶液B．通入溴蒸气C．加入适量的NaOH溶液D．加入适量的NaBr溶液答案D解析Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与溴反应，不能用于除杂。9．从海带中提取碘的试验过程中涉及下列操作，其中正确的是()答案D解析海带灼烧成灰应在坩埚中进行；过滤时应用玻璃棒引流；碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分别碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能限制温度不至于太高而防止碘的升华。10．某学生往一支试管里按肯定次序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发觉溶液颜色按下面次序改变：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。依据溶液颜色的改变回答下列问题：(1)加入以上药品的依次是__________________________________(填字母)。(2)写出①→②反应的化学方程式，若为氧化还原反应，请用双线桥法标明电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。(3)写出③→④反应的化学方程式：________________________________________________________________________。答案(1)A、D、B、C(2)(3)I2＋2NaOH=NaI＋NaIO＋H2O解析溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅黄绿色，故①为KI溶液，②为氯水；溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的，故③为淀粉溶液；又11．溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。(1)你认为：将含有下列分子或离子的试剂加入到含有Br－的溶液中，可以将Br－氧化为Br2的是________(填字母)。A．I2B．I－C．Cl2D．Cl－(2)假如把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br－、I－的混合溶液中，________先被氧化，缘由是_____________________________________________________________。(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是试验室常用的淀粉­KI试纸。这种试纸润湿后遇到少量氯气发生的改变是______________________________________，缘由是________________________________________________________________________。答案(1)C(2)I－还原性I－>Br－(3)变蓝色Cl2将I－氧化成了I2，I2使淀粉变蓝色解析(1)因为氧化性Cl2>Br2，所以Cl2可以氧化Br－。(2)因为氧化性Cl2>Br2>I2，所以还原性：Cl－<Br－<I－，所以I－先被氧化。(3)潮湿的淀粉­KI试纸遇到Cl2发生下列反应：2KI＋Cl2=2KCl＋I2，I2使淀粉变蓝。12．某化学探讨性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参加分析探讨：(1)图中仪器B的名称为________。(2)整套试验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其缘由为__________。(3)试验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何限制关键条件：____________。(4)C中液体产物颜色为________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分别操作是___________________________________________。(5)D装置的作用是_________________________________________________。答案(1)冷凝管(或直形冷凝管)(2)Br2腐蚀橡胶(3)限制温度计b的温度、并收集59℃时的馏分(4)深红棕色萃取、分液(或蒸馏)(5)除去少量有毒性的溴蒸气，防止污染空气解析图中从工业溴中提纯溴的方法是蒸馏法，先将烧瓶在热水浴中加热到59℃，此时液溴变成溴蒸气，经过冷凝管冷却得到液溴。因为溴有强腐蚀性，所以装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管；因为溴易挥发而且有毒性，所以D装置是尾气汲取装置，目的是除去少量有毒性的