高考化学一轮复习第五章非金属及其化合物第16讲卤族元素海水提取溴和碘课件

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高考化学一轮复习第五章非金属及其化合物第16讲卤族元素海水提取溴和碘课件

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(共51张PPT)
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。
考点一 卤族元素
1.卤族元素
卤族元素位于元素周期表的第ⅦA族,属于  区元素,其价层电子排布式均为  。
2.卤素单质的物理性质
单质 颜色 状态 水溶液的颜色 在有机溶剂
中的颜色
F2 浅黄绿色 气体 — —
Cl2 黄绿色 气体 浅黄绿色 黄绿色
Br2 深红棕色 液体 橙黄色 橙红色
I2     固体 深黄色→褐色 紫红色
p
ns2np5
紫黑色
3.卤素单质的化学性质
(1)相似性
(2)递变性
物质 具体性质
单质 从F2→I2,与H2反应越来越难
与变价金属(如Fe、Cu)反应,F2、Cl2、Br2生成   金属卤化物,I2生成   金属卤化物
氢化物 稳定性:   
还原性:   
酸性:   
最高价含氧酸 酸性:   (F无最高价含氧酸)
高价
低价
HF>HCl>HBr>HI
HF<HCl<HBr<HI
HF<HCl<HBr<HI
HClO4>HBrO4>HIO4
4.氟的特殊性
(1)F无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式为  。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子(X-)的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
2H2O+2F2====4HF+O2
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法检验I-
无色未知液 蓝色溶液,表明有I-
学以致用
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。(   )
(2)加碘盐能使淀粉变蓝。(   )
(3)清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗。(   )
(4)液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封。(   )
(5)可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2。(   )
×
×
×


考向1 卤族元素
1.(2023·6月选考)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(   )
选项 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2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI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
A
2.某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下:
实验1 实验2 实验3
装置
现象 溶液颜色无明显变化;把蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟 溶液变黄;把湿润的淀粉-KI试纸靠近试管口,试纸变蓝 溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是(   )
A.实验1中,白烟是NH4Cl
B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br-
D.上述实验利用了浓H2SO4的氧化性、难挥发性等性质
【解析】 实验1中,浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢气体,氯化氢与氨气反应生成NH4Cl固体,A正确;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,推测还原性:Br->Cl-,B正确;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,均能将碘化钠氧化成碘单质,不能比较I-、Br-的还原性,C错误;实验1体现浓硫酸的难挥发性,实验2体现浓硫酸的氧化性,D正确。
C
3.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是(   )
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取无色的水层并加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成,则含有Br-
【解析】 在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,A错误;Br-和
I-均能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层因萃取I2而显色,并没有Br2产生,C错误。
考向2 卤素离子(X-)的检验
D
D
考点二 海水提取溴和碘
1.海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)基本步骤及主要反应
①浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中含Br-的溶液得到浓缩。
②氧化:向浓缩后的海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,离子方程式为
   。
③吹出:利用溴的挥发性,通入热空气或水蒸气,将生成的溴吹出。
④吸收:吹出的溴蒸气用SO2吸收,使溴转化为HBr,化学方程式为
   。
⑤蒸馏:再用Cl2将HBr氧化为Br2,然后采用蒸馏法分离。
Cl2+2Br-====Br2+2Cl-
Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4
2.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)“灼烧”操作在   中进行。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为   。
坩埚
Cl2+2I-====I2+2Cl-
考向1 海水中提取溴
1.(2025·浙江Z20名校联盟联考)溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下。
下列说法不正确的是(   )
A.“吹出法”主要包括氧化、吹出、
吸收、蒸馏和冷凝等环节
B.海水中Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
C.“吸收塔”内发生的反应为SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr
D.“吸收塔”内可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:
Br2+2Na2CO3+H2O====NaBr+NaBrO3+2NaHCO3
【解析】 “吸收塔”内可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,化学方程式为3Br2+6Na2CO3+3H2O====5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,D错误。
D
2.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是(   )
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子方程式:2Br-+Cl2====2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,理论上需要消耗44.8 L Cl2
D.步骤Ⅳ为蒸馏
【解析】 Na2SO3饱和溶液可与Br2 发生反应:Na2SO3+Br2+H2O====Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ中利用氯元素的非金属性比溴元素的强,通过置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ中均使用了Cl2,故制取1 mol Br2 理论上需要消耗2 mol氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,无法确定其体积,C错误;溴易挥发,从浓溴水中提取溴,可采用蒸馏的方法,D正确。
C
3.(2026·绍兴一模)从海带中提取碘元素的实验过程如下图所示:
已知氧化性:Cl2>HIO3
下列说法不正确的是(   )
A.实验步骤①的目的是将有机碘
转化成无机碘,部分无机碘可
能被空气氧化成I2而损失
B.实验步骤④可以用过量氯水代替H2O2氧化I-
C.实验步骤⑤实现海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
D.实验步骤⑥可能包括一系列操作:加入过量NaOH浓溶液、分液、水相中加酸酸化、过滤、升华
考向2 海带中提取碘
B
4.(2025·宁波十校联考)从海带提取I2的实验装置如下图所示,下列说法正确的是(   )
A.用装置甲灼烧海带前,需预热坩埚 B.为加快过滤速率,需对漏斗中的沉淀充分搅拌
C.可用过量氯水替代装置丙中的双氧水 D.可用装置丁萃取碘水中的I2
【解析】 过滤时,对漏斗中的沉淀充分搅拌,易导致滤纸破损,B错误;若用过量氯水替代装置丙中的双氧水,Cl2可将I2进一步氧化生成HIO3,C错误;乙醇易溶于水,不能用于萃取碘水中的I2,应选用苯、四氯化碳等溶剂萃取碘水中的I2,D错误。
A
B
进阶高考
C
2.(2025·河北卷节选)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入150 mL H2O和127 g I2,快速搅拌,打开K1通入H2S,反应完成后,关闭K1,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开K2通入N2,接通冷凝水,加热保持微沸,直至H2S除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为125~127 ℃间的馏分,得到117 mL氢碘酸(密度为
1.7 g·mL-1,HI质量分数为57%)。
(1)仪器A的名称:   ;通入H2S发生反应的化学方程式:   。
(2)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因:   (用离子方程式表示)。
(3)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入N2,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:   。
(4)列出本实验产率的计算表达式:  。
(5)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在   。
圆底烧瓶
H2S+I2====S+2HI
先停止加热,再停止通入N2
具玻璃塞的棕色细口试剂瓶中
3.(2024·河北卷节选)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。
(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,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为   和   。
直形冷凝管
除去市售的溴中少量的Cl2
蒸发皿
液封
降低温度
课时作业
答案速对
第五章 第16讲 卤族元素 海水提取溴和碘
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B B D B B D C
题号 9 10 11 12 13
答案 C D 见答案 见答案 见答案
1.(2025·浙江强基联盟联考)关于氯、溴、碘单质及其化合物的性质叙述不正确的是
(   )
A.氯、溴、碘单质的颜色依次加深
B.三种元素对应的简单气态氢化物还原性最强的是HCl
C.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4
D.氯气和溴单质都能从NaI溶液中置换出碘单质
【解析】 卤素单质Cl2、Br2、I2的颜色分别为黄绿色、红棕色、紫黑色,颜色逐渐加深,A正确;元素非金属性越弱,其简单气态氢化物的还原性越强,非金属性:Cl>Br>I,因此简单气态氢化物还原性最强的是HI,B错误;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>Br>I,则最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4,C正确;元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,非金属性:Cl>Br>I,则氧化性:Cl2>Br2>I2,因此氯气和溴单质都能从NaI溶液中置换出碘单质,D正确。
B
B
3.(2025·湖州中学开学考)下列实验操作、现象和结论均正确的是(   )
选项 实验操作 现象 结论
A. 用双氧水滴定淀粉-KI溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
B. 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有KIO3
C. 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
D.
最后试管中有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子
【解析】 淀粉-KI溶液一般作为指示剂,实验用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判定终点,A错误;在酸性环境中,KIO3与KI反应生成I2,B正确;NO2与水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性,可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C错误;加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,D错误。
B
4.(2025·金华十校联考)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Br2
B.Ⅱ中的现象说明I2在CCl4中的溶解性大于在水中的溶解性
C.Ⅲ中CCl4层显紫色,说明Cl2的氧化性强于I2
D.Ⅲ中CCl4层变为橙色时,水层中仍含有大量I-
D
5.下列叙述中正确的是(   )
A.碘易升华,所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B.液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,并加少量水进行水封
C.能使润湿的淀粉-KI试纸变蓝的气体一定是氯气
D.碘易溶于酒精,所以用酒精从碘水中萃取碘
【解析】 碘要放在带玻璃塞的试剂瓶中密闭存放,以防升华,但禁用铁盖,因碘可以与铁反应,A错误;因液溴易挥发,水封可减缓其挥发,B正确;淀粉-KI试纸(湿)变蓝是因为待测气体将KI氧化产生碘单质,I2与淀粉作用使淀粉变蓝色,如O3(臭氧)、Br2等也可将I-氧化生成I2,C错误;酒精与水以任意比互溶,不能用酒精从碘水中萃取碘,D错误。
B
6.(2025·温州二模)以卤水(主要以I-形式存在)为原料提取碘的工艺流程如下:
B
7.(2025·浙江七彩阳光联盟联考)某工业食盐样品中混有NaBr杂质,现对其进行提纯,并获取液态溴,可设计实验流程如图所示:
下列说法不正确的是(   )
A.依据实验流程可知,操作Ⅰ为萃取、分液,可选取CCl4作为萃取剂
B.由溶液D中获取液溴时采用蒸馏操作,所用温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处
C.在进行操作Ⅱ时,需要的主要仪器有铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳
D.若样品为44.0 g,最终获得42.1 g氯化钠固体,则原固体混合物中氯化钠的质量分数约为60%
D
8.(2025·杭州一模)下列反应可以得到多卤化物:KI+I2====KI3、CsBr+IBr==== CsIBr2。下列说法不正确的是(   )
A.CsIBr2中阴阳离子个数比是1∶1
B.苯与IBr在催化剂作用下发生取代反应可生成碘苯
C.CsIBr2受热分解生成的产物含有CsI
D.IBr能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色
【解析】 Cs在该化合物中为+1价,I为+1价,Br为-1价,则CsIBr2中阴、阳离子个数比是1∶1,A正确;苯与IBr在催化剂作用下发生取代反应,可生成碘苯和HBr,B正确;CsIBr2中I的化合价为+1、Br显-1价,I的电负性小于Br,因此,I很难得到电子变为
-1价;离子晶体中离子电荷越多、半径越小,离子键越强,CsIBr2受热易分解,倾向于生成离子键更强的物质CsBr,C错误;IBr与KI反应的化学方程式为KI+IBr====KBr+I2,因此IBr能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,D正确。
C
9.(2025·温州三模)某化学兴趣小组处理海带灰浸取液,实验步骤如下:
下列说法正确的是(   )
A.海带灰浸取液中因溶有大量I2而呈黄色
B.步骤Ⅰ,应通入过量的O3,以提高I2的浓度
C.步骤Ⅱ,分液时,当液面间的界线接近旋塞时,关闭旋塞,静置片刻后,再次仔细地
放出下层液体
D.步骤Ⅲ,馏分为纯碘
【解析】 海带灰浸取液中溶有碘离子而非碘单质,A错误;臭氧为强氧化剂,步骤Ⅰ若通入过量的O3,会进一步氧化碘单质,反而会降低I2的浓度,B错误;萃取分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。分液时,当液面间的界线接近旋塞时,关闭旋塞,静置片刻后,再次仔细地放出下层液体,C正确;步骤Ⅲ,馏分为沸点较低的四氯化碳,D错误。
C
D
11.(2025·宁波奉化中学模拟)海洋资源的利用具有非常广阔的前景,利用空气吹出法从海水(弱碱性)中提取溴的流程如图。
(2)“蒸馏塔”中温度应控制在   。
A.40~50 ℃  B.70~80 ℃  C.100 ℃以上
【解析】 蒸馏塔中要蒸出溴,溴单质的沸点为58.5 ℃,所以温度应控制在58.5 ℃以上,但不能高于水的沸点,B符合题意。
(3)物质A   (填化学式)可以循环利用,降低成本。
【解析】 进入蒸馏塔的有氢溴酸和硫酸,氢溴酸和氯气发生置换反应生成溴和HCl,硫酸没参加反应,可以和HCl一起送回“氧化”步骤循环利用,故物质A为HCl、H2SO4。
(4)探究“氧化”的适宜条件,测得不同条件下溶液中Br2的含量如图:
B
HCl、H2SO4
26 g
3
3
1
5
3
过量的SO2随吸收Br2后的空气进入“吹出”步骤,与Br2反应
12.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图所示实验方案:
(1)①中反应的离子方程式:   。
(2)②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗   (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,写出该反应的化学方程式:   。
(4)④中反应的离子方程式:   。
(5)操作⑤的名称为   。
2I-+2H++H2O2====I2+2H2O
下口放出
3I2+6NaOH====5NaI+NaIO3+3H2O
过滤
13.为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已省略,气密性已检查)。
已知:溴水呈黄色,溴水颜色随溶液浓度增大而加深。
Ⅰ.实验过程:
①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当B中溶液黄色加深时关闭活塞a。
④……
(1)验证氯气氧化性强于碘的实验现象是   。
(2)B中发生反应的离子方程式为   。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程④的操作和现象分别是  .
 。
(4)过程③的实验目的是   。
(5)结合元素周期表,从原子结构的角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:
  .
 。
烧瓶上端湿润的淀粉-KI试纸变蓝色
Cl2+2Br-====Br2+2Cl-
打开活塞b,将C中溶液滴入
试管中并关闭活塞b,取下D,振荡、静置,四氯化碳层变为紫色
确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,得电子
能力逐渐减弱
Ⅱ.实验过程中需用到20 mL 1.00 mol ·L-1 NaBr溶液。
(6)配制20 mL 1.00 mol·L-1 NaBr溶液需用托盘天平称取NaBr固体的质量为    g。
(7)在配制过程中,下列实验操作可能导致配制溶液的物质的量浓度偏高的是   。
A.配制前容量瓶洗净未烘干
B.用烧杯溶解NaBr固体后,洗涤烧杯2~3次,洗涤液未转移到容量瓶
C.定容时俯视凹液面
D.摇匀后发现液面下降,又补充蒸馏水至刻度线
5.2
C

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