高三化学一轮复习讲义 20　第一篇　第二部分　第四章　第14讲　卤族元素与海水提取溴和碘(基础课)

第14讲卤族元素与海水提取溴和碘(基础课)1．了解卤素的相似性和递变性，了解卤素单质及其化合物的特性。2．掌握卤素离子(Cl－、Br－、I－)的检验方法。3．了解海水提溴、碘的化工流程及原理。4．了解沉淀法除去粗盐中的杂质离子。卤族元素及卤素离子检验1．卤素的性质(1)卤素单质的相似性卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现非金属性。①都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2△2FeBr3，但I2与Fe②都能与H2反应生成HX：X2＋H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。③都能与水反应：X2＋H2O⥬_______(F2例外：2F2＋2H2O=4HF＋O2)。④都能与冷的碱溶液反应：X2＋2OH－=______________(F2例外)。(2)卤素的递变性卤素(F→I)的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。颜色常态，熔、沸点气体气体液体固体密度逐渐水溶性反应溶解溶解微溶氧化性与氢气化合或与水反应由易到难还原性(X－或HX)逐渐氢卤酸酸性(HX)逐渐增强(3)卤素及其化合物的特性氟①F2____性最强，F－的还原性最弱②与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴①Br2是______色液体，易____。盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用____塞②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂③AgBr具有感光性，见光易分解，可用于制照相底片或感光纸碘①淀粉遇I2变__色②I2加热时易____③I2易溶于有机溶剂④食用盐中加入KIO3可用于补碘，防治甲状腺肿大⑤AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨2．卤素离子的检验(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液①滴加AgN(2)置换——萃取法未知液加适量新制饱和氯水有机层红棕色或橙红色，表明有(3)氧化——淀粉法检验I－未知液加入适量新制饱和氯水加入淀粉溶液振荡____①F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。②卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3+，而I2只能将铁氧化为Fe2+。卤素的相似性与递变性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．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，反应原理用离子方程式表示为4I－＋O2＋2H2O=2I2＋4OH－D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度2．某小组为了探究卤素的性质，进行了以下实验。序号操作现象①5mL0.1mol·L-1淀粉-KI溶液中滴加少量新制氯水溶液变蓝色，不褪色②5mL0.1mol·L-1NaBr溶液中滴加少量新制氯水和CCl4，振荡，静置溶液分层，下层呈红棕色③在新制氯水中，滴加几滴0.1mol·L-1淀粉-KI溶液溶液先变蓝色，后褪色④在新制氯水中，滴加几滴0.1mol·L-1NaBr溶液和CCl4，振荡、静置溶液分层，下层呈红棕色⑤取少量③中褪色后溶液分成甲、乙两份。在甲中滴加淀粉溶液；在乙中滴加适量KI溶液甲中不变色；乙中变蓝色下列推断正确的是()A．上述实验说明氧化性：Cl2>Br2>I2B．实验⑤说明氯水氧化了I2C．实验④说明氯水在任何条件下都不能氧化Br2D．实验③说明氯水氧化I2生成了HIO3卤素离子的检验3．(2025·南阳模拟)下列叙述正确的是()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．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫红色，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．(人教版必修第一册内容改编)研究小组在探究卤素离子与硝酸银的反应时，进行了以下实验。编号操作试剂现象1①KCl溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀2①KCl溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀3①KI溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生黄色沉淀4①KI溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生褐色的浊液下列说法错误的是()A．实验1和2说明硝酸浓度不影响Cl－的检验B．实验1和3说明卤素离子(Cl－、Br－、I－)的检验可使用稀硝酸酸化的AgNO3溶液C．对比实验2和4，说明异常现象的产生与卤素离子种类有关D．由上述实验推测，Br－的检验不能使用浓硝酸酸化的AgNO3溶液拟卤素和卤素互化物5．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。(1)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：____________________________________________________________________。(2)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。(1)ICl3与水反应的产物可能为______(填化学式)。(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为____________________________________________________________________，该反应是否为氧化还原反应？______(填“是”或“否”)。海水中提取溴和碘1．海水中提取溴(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应2．海水中提取碘(1)海带中碘元素的检验主反应离子方程式为__________________________。(2)海带中碘的提取①化学原理(离子方程式)为____________________。②主要的物理原理：单质碘用____或苯萃取，分液后用____法将碘与有机溶剂分离，碘留在烧瓶中。1．(2025年1月·云南高考适应性考试)开发海水资源对发展海洋新质生产力意义重大。下列说法正确的是()A．海水提溴工艺中可利用SO2和水对溴进行吸收富集B．电解海水可同时获得氢气、氯气和钠单质C．所有高分子分离膜淡化海水时仅允许水分子通过D．工业上常用澄清石灰水和海水为原料制备Mg2．海带是一种含碘量很高的海藻，从中提取的碘广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取碘的流程如图，下列有关说法正确的是()A．实验室将干海带置于蒸发皿中灼烧B．操作a与操作c方法相同C．操作b中用于提取碘的试剂还可以是乙醇D．③的离子方程式：5I-+IO3-＋3H2O海水中提取物质的思路沉淀法去除粗盐中的杂质离子(学生必做实验)1．粗盐的溶解加速溶解的措施有____、________，玻璃棒的作用是______________。2．杂质离子去除流程(1)检验溶液中SO42-(2)第Ⅱ、Ⅲ步除去的离子是___________________，离子方程式为_______________________。(3)BaCl2溶液与Na2CO3溶液的加入顺序能否颠倒？为什么？_______________________。(4)加盐酸能否放在过滤前？为什么？_______________________________________________________。(5)第Ⅵ步操作需要的仪器是三脚架、______、______、______等。蒸发时玻璃棒作用为__________________。蒸发时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热蒸干。(6)每次所加试剂都要略微过量的原因是____________________，证明BaCl2溶液过量的操作为静置，_________________________________，证明已过量。3．化学分离和提纯物质的原则不增提纯过程中______新的杂质不减不减少被提纯的物质易分离被提纯物质与杂质容易分离易复原被提纯物质要易复原四注意一是除杂试剂要____；二是过量试剂须______；三是选择的途径要最佳；四是除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序1．检验试剂级Na2CO3中Cl－和SO42-是否除尽，选用的试剂及加入的先后顺序是A．HCl、BaCl2、AgNO3B．AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2C．HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3D．AgNO3、HCl、BaCl22．现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3晶体，相应的实验流程如图所示。(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X________，沉淀A________。(2)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是________(填操作名称)，该过程中玻璃棒的作用是________。(3)上述实验流程中加入过量Na2CO3溶液的目的是____________________________________________________________________。(4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有________(填化学式)杂质。为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的________(填化学式)。(5)流程中②③步中加的X溶液与Na2CO3溶液是否可以颠倒？________(填“是”或“否”)，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)证明①步沉淀完全的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)沉淀洗涤的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2024·浙江1月卷，T6)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(1)溶液A的成分若含I－、IO3-，则加入____________________________________________________________________，步骤Ⅱ涉及的分离操作为____________________________________________。(2)含I2的CCl4溶液中，分离I2和CCl4的方法为________________。2．(2022·广东卷，T4)实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2+、Mg2+和SO42-，所用试剂包括BaCl2以及A．Na2CO3、NaOH、HClB．Na2CO3、HCl、KOHC．K2CO3、HNO3、NaOHD．Na2CO3、NaOH、HNO3题中涉及的4种除杂试剂的顺序为__________________________________________________________________________________________________________。3．(2024·河北卷，T15)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_______________________________________________________________________________________________________________________________