02第16讲卤素海水资源的开发和利用【正文】听课手册

第16讲卤素海水资源的开发和利用1.了解卤素及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.认识卤素及其化合物性质的多样性,通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。考点一卤族元素及X-的检验1.卤素单质的性质(1)递变性颜色状态熔点、沸点密度水溶性氧化性(2)相似性①都能与大多数金属反应:2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br22FeBr3,(填Fe与I2反应的化学方程式);

②都能与H2反应:(X为F、Cl、Br、I,下同);

③都能与H2O反应:(F2例外);

④都能与碱溶液反应:(F2、I2例外)。

(3)特殊性氟①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱;②与水发生反应: ;

与H2反应在暗处即爆炸;③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在中

溴①Br2是常温下唯一呈的非金属单质,易挥发、有毒;

②保存液溴的试剂瓶中加水,进行水封,不能用塞

碘①淀粉遇I2变色;

②I2加热时易;

③I2易与Na2S2O3反应:I2+2S2O32-2I-+S4O62-,(4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色卤素单质溶于水溶于CCl4Cl2淡黄→黄绿黄绿Br2黄→橙橙→橙红I2深黄→褐紫→深紫2.卤素化合物的相似性和递变性化合物性质备注卤化氢稳定性:

水溶液酸性:

HF为弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸金属卤化物阴离子还原性:

I-的还原性很强,能被Fe3+、HNO3、MnO4-(H+)、H2O2、O2、ClO-、Cl次卤酸盐(XO-,F除外)具有氧化性次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外),如ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O3.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法沉淀,则有(2)置换——萃取法未知液(无色)橙色或橙红色,(3)氧化——淀粉法检验I-未知液(无色)色溶液,表明有I-

【对点自测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 ()(2)液溴易挥发,应在存放液溴的试剂瓶中加水液封 ()(3)碘易溶于酒精,所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来 ()(4)卤素单质都能与铁反应生成FeX3(X为F、Cl、Br、I)()(5)卤素单质都能与水反应,生成HX和HXO(X为F、Cl、Br、I) ()(6)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液 ()(7)向无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡,静置,下层溶液显紫色说明原溶液中有I- ()(8)浓硫酸不能干燥HBr、HI,因为HBr、HI还原性较强,能与浓硫酸发生氧化还原反应 ()题组一卤素的性质及递变规律1.下列有关卤素性质的递变规律说法正确的是 ()A.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变浅B.卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增大C.卤化氢的沸点按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次升高D.卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易2.某同学进行如下实验:实验操作和现象Ⅰ向溴水中滴加少量CCl4,振荡,CCl4层显橙色Ⅱ向碘水中滴加少量CCl4,振荡,CCl4层显紫色Ⅲ向KBr、KI的混合液中加入CCl4,滴加氯水,振荡后CCl4层显紫色;再滴加氯水,振荡后紫色褪去;继续滴加氯水,振荡后CCl4层变为橙色下列分析不正确的是 ()A.Ⅰ中CCl4层显橙色,说明CCl4层含Br2B.Ⅱ中的现象说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度C.Ⅲ中CCl4层显紫色,说明Cl2的氧化性强于I2D.Ⅲ中CCl4层变为橙色时,水层中仍含有大量I-题组二卤素离子的检验3.下列叙述中正确的是 ()A.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C.向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色4.鉴别NaCl、NaBr、N可以选用的试剂是 ()①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥题组三拟卤素和卤素互化物的性质5.[2024·安徽师大附中模拟]卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是 ()A.IF5和卤素单质一样,元素化合价都是0B.IBr与Fe反应的化学方程式为3IBr+2FeFeI3+FeBr3C.1molBrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移1mol电子D.IBr与水发生的反应不是氧化还原反应6.[2024·湖北重点高中联考]拟卤素是指由两个或两个以上电负性较大的元素的原子构成的原子团,这些原子团在自由状态时,与卤素单质的性质相似,成为阴离子时与卤素阴离子的性质也相似。硫氰(SCN)2是一种重要的拟卤素,可发生反应:Na2S2O6+(SCN)2+2H2O2H2SO4+2NaSCN,下列说法错误的是 ()A.NaSCN为还原产物B.(SCN)2可以和Fe反应,生成Fe(SCN)3C.每消耗1mol(SCN)2,约转移6.02×1023个电子D.(SCN)2可以和NaOH反应,可能生成两种盐考点二海水资源的开发和利用1.海水资源的利用2.氯碱工业(1)生产流程(2)反应原理①电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中阴极产物是NaOH、H2,阳极产物是Cl2。②产物制盐酸:H2+Cl22HCl。③制漂白液:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。3.从海水中提取溴的方法(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应4.从海带中提取碘(1)实验流程(2)两种原理①主要的化学原理:Cl2+2KI2KCl+I2或H2O2+2I-+2H+I2+2H2O。②主要的物理原理:单质碘用苯萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。【对点自测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)从海水中提取溴的工艺流程中两次出现Br-Br2的过程,其目的是对海水中的溴元素进行富集 ()(2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现 ()(3)海水呈弱碱性 ()(4)实验室从海带中提取单质碘的方法:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取 ()(5)蒸发海水制成饱和食盐水,将其电解可制得金属钠 ()题组一从海水中提取溴1.[2024·辽宁师大附中模拟]空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法错误的是 ()A.“吹出塔”步骤中利用了溴的挥发性B.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-C.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去D.在该流程中,每提取1molBr2,理论上至少消耗氯气44.8L(标准状况)2.工业上常用的一种海水提溴技术为“吹出法”,其过程主要包括氧化、吹出、吸收和蒸馏等环节(如图所示),下列有关说法错误的是 ()A.过程中酸化海水的目的是抑制Br2的溶解B.吸收塔中发生的主要反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBrC.实验室模拟蒸馏过程,用到的主要仪器包括:蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计等D.保存液溴的过程中,水封的主要目的是防止或减弱Br2的挥发题组二从海带中提取碘3.实验室从海带中获得纯碘,下列实验操作错误的是 ()A.灼烧海带B.分离海带灰的悬浊液C.从I2的CCl4溶液中分离出单质I2D.提纯粗碘4.[2024·辽宁实验中学模拟]海带中含有丰富的碘元素,某化学兴趣小组设计的海带提碘实验流程如图所示,下列说法中正确的是 ()A.上述流程中各步操作用到的仪器包括分液漏斗、直形冷凝管、漏斗、蒸馏烧瓶和坩埚B.“氧化”时,试剂可选用O2、H2O2或Br2C.上述流程包括三个氧化还原反应和三种分离操作D.“反萃取”时,反应的离子方程式为I2+2OH-I-+IO3-+H2经典真题·明考向1.[2024·黑吉辽卷]H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是 ()A.无色→蓝色:生成I2B.蓝色→无色:I2转化为化合态C.H2O2起漂白作用D.淀粉作指示剂2.[2024·浙江卷]为回收利用含I2的CCl4废液,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是 ()A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液AC.试剂X可用硫酸D.粗I2可用升华法进一步提纯3.[2023·浙江卷]探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 ()实验方案现象结论A往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力B用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上试纸变白次氯酸钠溶液呈中性C向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度D取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色氯气与水的反应存在限度4.[2024·河北卷]市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题:(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为;CaBr2溶液的作用为 ;D中发生的主要反应的化学方程式为

。

(2)将D中溶液转移至(填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I2的离子方程式为

。

(3)利用图示相同装置,将R和K2Cr2O7固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓H2SO4,水浴加热