【新人教版高中化学】必修一 第16讲　卤族元素　海水资源提溴、碘

02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第16讲卤族元素海水资源提溴、碘

［课标要求］

1.掌握卤族元素单质及其化合物的性质及卤素离子的检验。2.掌握溴、碘的提取。卤素的性质及卤素离子的检验考点1卤族元素卤族元素又称卤素，位于元素周期表的________族，价层电子排布式为________。第ⅦAns2np5溴、碘单质物理性质比较物质Br2I2颜色______________紫黑色状态液体______________溶解性及溶液颜色水中_________________溶解度不大，黄色有机溶剂中易溶，橙红色______________特性易挥发、有毒①易升华②使淀粉溶液变蓝深红棕色固体溶解度不大，橙色易溶，紫红色FeBr3FeI2卤素性质的特殊性(1)氟①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱；②F2与H2反应在暗处即可爆炸，F2与水剧烈反应，化学方程式：____________________________________________________________；③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中。(2)溴①Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；②Br2易溶于有机溶剂；③液态Br2有毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。2F2＋2H2O===4HF＋O2AgBrAgI(1)卤素氢化物的两大性质①酸性：HF是________酸，HCl、HBr、HI是________酸。②沸点：HCl________HBr________HI，HF________HI(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物可能具有的性质是________(填序号)。①HAt很稳定

②At2易溶于某些有机溶剂③AgAt不溶于水

④At2是有色固体弱强<<＞②③④卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色单质水CCl4汽油(或苯)酒精Cl2淡黄→黄绿黄绿黄绿黄绿Br2黄→橙橙→橙红橙→橙红橙→橙红I2深黄→褐紫→深紫淡紫→紫红淡紫→紫红白浅黄黄Br－I－蓝易错辨析(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。(

)提示H2O2、O3等都能将I－氧化成I2。(2)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－。(

)提示I2溶于CCl4显紫色。(3)某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色。(

)提示CCl4密度比水大，分层，CCl4在下层，显橙红色。×××(4)用溴水、CCl4可鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液。(

)提示溴水与NaCl、NaBr溶液混合后均不发生反应，实验现象相同。(5)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。(

)提示I2易升华也易凝华，NH4Cl受热分解为NH3、HCl，NH3与HCl遇冷又生成NH4Cl，故两者无法通过升华法分离。××[高考链接]判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2023·河北)Cl2通入淀粉KI溶液中，溶液变蓝，氧化性：Cl2>I2。(

)(2)(2022·江苏)向盛有淀粉KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化，溶液变蓝，则Br2的氧化性比I2的强。(

)(3)(2022·全国乙卷)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，先变橙色，后变蓝色，氧化性：Cl2>Br2>I2。(

)√√×卤族元素的性质1．下列有关卤素的说法错误的是(

)A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C．单质的颜色随核电荷数的增加而加深D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度√2．溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性Cl2>Br2，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是(

)A．溴单质只具有氧化性B．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBrC．Br－还原性比Cl－弱D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO√解析溴单质中溴元素的化合价既可升高，也可降低，因此既有氧化性又有还原性，A项不符合题意；氯气与氢气在光照或点燃条件下反应生成HCl，溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr，B项符合题意；氧化性Cl2>Br2，则Br－还原性比Cl－强，C项不符合题意；溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和水，D项不符合题意。卤素离子检验3．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(

)①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4

③溴水、苯④稀硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥FeCl3溶液、CCl4A．①②④

B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥√解析①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色，无法鉴别；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀硝酸，沉淀颜色依次为白色、浅黄色、黄色，可以鉴别；⑤与②的原理相似，不同的是有色层在上层，可以鉴别；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。卤素性质的拓展与延伸——卤素互化物4．已知BrCl能发生下列反应：nBrCl＋2M===MCln＋MBrn(M为＋n价的金属元素)，BrCl＋H2O===HCl＋HBrO。以下推论不正确的是(

)A．BrCl具有和卤素单质相似的化学性质B．BrCl和M反应时，BrCl只作氧化剂C．BrCl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO两种盐D．将BrCl跟FeSO4溶液反应，溶液会变成无色√解析依据题目所给两个反应，可以推出“BrCl具有和卤素单质相似的化学性质”——与金属单质反应得到盐、与H2O反应得到HCl和HBrO。但反应方程式相似的背后，卤素互化物BrCl又与卤素单质有区别——BrCl中Br元素呈＋1价、Cl元素呈－1价，所以当BrCl与金属M反应时，BrCl只作氧化剂，B项正确；BrCl跟硫酸亚铁溶液反应时，会将二价铁离子氧化为三价铁离子，故溶液会变为棕黄色，D项错误。卤素互化物和拟卤素(1)卤素互化物由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应，例2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如ICl中，I元素显＋1价，Cl元素显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应，例IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。(2)拟卤素有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN－当作X－。海水资源的开发利用考点2Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O镁的提取(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应①制熟石灰：_____________________________________________，_____________________________________________________________。②沉淀：__________________________________________________。③酸化：__________________________________________________。④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。⑤脱水：在____________中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁_____________________________。CaO＋H2O===Ca(OH)2MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O氯化氢气流溴的提取(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为____________________________________________________。③富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应的化学方程式为__________________________________。④提取：用Cl2将HBr氧化得到产品溴，反应的化学方程式为____________________________________________________________。Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl碘的提取(1)海带中含有碘元素的检验①反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。②实验步骤及证明方法Cl2＋2KI===2KCl＋I2苯或四氯化碳蒸馏法(1)注意在海水中镁、溴和碘元素都以化合态形式存在且含量较低，需要先富集再提取，提取过程中要通过发生氧化还原反应获得它们的单质。(2)提取海水中NaCl、镁、溴、碘的过程中要用到结晶、过滤、萃取和分液等实验操作，要注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。(3)海水中铀和重水的提取，潮汐能、波浪能的开发对于新能源的开发具有重要意义。易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)从海带中提取碘的过程中，可以用酸化的H2O2将溶液中的I－氧化成I2。(

)提示发生反应2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，产物无污染、易分离。(2)海水蒸馏装置中冷却水的流向上进下出。(

)√×提示海水蒸馏装置中冷却水的流向是下进上出，目的是保证冷凝管中充满冷却水，冷却效果更好，冷凝水的利用效率更高。(3)电解氯化钠、氯化镁的水溶液可以制得钠和镁。(

)提示钠、镁的冶炼是通过电解熔融盐(氯化物)来完成的。(4)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞。(

)提示液溴腐蚀橡胶。(5)提取海水中的镁、钾、溴、碘等化工产品需要解决物质的富集问题。(

)提示海水中含有的各种元素的特点是种类多、总储量大、富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集问题。√×√从海水中提取溴1．经过氧化、萃取分液、蒸馏、保存四个步骤可从溴化钠废液中提取溴单质。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(

)A．装置甲氧化溴化钠并吸收尾气B．装置乙下口放出溴的苯溶液C．装置丙分离苯和溴单质D．装置丁保存液溴

√解析装置甲中反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，但用NaOH溶液吸收尾气的装置导管应该长进短出，装置甲不能达到实验目的，A项不合题意；由于苯的密度小于水，故有机层在上层，需从上口倒出，装置乙不能达到实验目的，B项不合题意；装置丙为蒸馏装置，温度计必须插入蒸馏烧瓶内，且水银球在蒸馏烧瓶支管口处，装置丙不能达到实验目的，C项不合题意；液溴易挥发，需在上面加少量的水进行液封，减少其挥发，且溴能腐蚀橡胶，故需用玻璃塞，装置丁能够达到实验目的，D项符合题意。2．溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为：①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中生成Br2；②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等；③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。回答下列问题：(1)Cl2氧化Br－应在______________条件下进行，目的是避免____________________________。酸性氯气与碱发生歧化反应解析(1)存在Br－的海水呈弱碱性，在碱性条件下Cl2及生成的Br2易发生歧化反应，故Cl2氧化Br－应在酸性条件下进行。(2)Br2可用热空气吹出，其原因是____________。Br2易挥发解析(2)因溴沸点低、易挥发，故可用热空气吹出。(3)写出步骤③所发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是____________________________________________________________________________________________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_____________________________________________________________________。5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O防止在酸性条件下，溴酸钠将Cl－氧化为氯气，影响生成溴的纯度溴具有强氧化性(或强腐蚀性)A．在萃取操作中可采用四氯化碳作为有机溶剂B．操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗C．溶液C中碘元素主要以I－形式存在D．反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用√解析在萃取操作中可采用苯、四氯化碳等有机溶剂作萃取剂，A项正确；操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要过滤，其需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，B项正确；单质碘与氢氧化钠反应生成碘化钠、碘酸钠和水，则溶液C中碘元素主要以I－、IO形式存在，C项错误；反萃取加入氢氧化钠溶液反应后，有机溶剂循环使用，则反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用，D项正确。回答下列问题：(1)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为____________________。与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”“不变”或“变小”)。若欲将电解后的饱和食盐水恢复至电解前，则可采取的方法是_________________________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑变大向电解液中通入一定量的HCl气体解析(1)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是2Cl－－2e－===Cl2↑，与负极相连的阴极发生的反应是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液中c(OH－)增大，pH变大。电解中逸出的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体。(2)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________气流中加热脱水，该气体的作用是________________。HCl抑制Mg2＋水解解析(2)MgCl2·6H2O晶体直接加热时Mg2＋易水解，为了抑制Mg2＋水解，应在HCl气流中加热。(3)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________(填选项字母)气体中冷却。A．He

B．N2C．CO2 D．O2A解析(3)镁在加热条件下与N2、CO2、O2反应。真题体验·素养提升√√√(4)(2021·浙江1月选考)通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴。(

)(5)(2024·甘肃)灼烧海带制海带灰(如图1)。(

)(6)(2022·北京)萃取碘水中的碘(如图2)。(

)√×√2．(2024·吉林)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I2 B．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√解析由无色变为蓝色，是因为反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，A项正确；由蓝色变为无色，说明碘单质被消耗，即碘单质转化为化合态，B项正确；由上述分析可知，过氧化氢在此过程中参加反应，但不起漂白作用，C项错误；淀粉作指示剂，与碘单质作用而显示颜色，D项正确。3．(2024·浙江1月选考)为回收利用含I2的CCl4废液，某化学兴趣小组设计方案如图所示，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√解析步骤Ⅰ中，加入足量碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，则充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A，A项正确，B项错误；向溶液A中加入试剂X的目的是使碘化钠和碘酸钠在酸性条件下发生归中反应生成碘，则试剂X可用硫酸，C项正