第19講 鹵族元素 溴、碘單質(zhì)的提取【精講精研+拓展延伸】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講（新教材新高考）

第19講鹵族元素溴和碘單質(zhì)的提取2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講1.掌握鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及鹵素離子的檢驗(yàn)。2.掌握鹵素單質(zhì)的提取。復(fù)習(xí)目標(biāo)鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及X－的檢驗(yàn)考點(diǎn)一1.鹵族元素鹵族元素又稱鹵素，位于元素周期表的第ⅦA族，價(jià)電子排布為ns2np5。2.溴、碘單質(zhì)物理性質(zhì)比較性質(zhì)Br2I2顏色

色

色狀態(tài)液體_____溶解性①在水中溶解度不大；②易溶于有機(jī)溶劑特性易

、有毒①易

；②使淀粉溶液______深紅棕紫黑固體揮發(fā)升華變藍(lán)必備知識(shí)3.氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較與水反應(yīng)X2＋H2O___________氯、溴、碘與水反應(yīng)由

到____與堿反應(yīng)(NaOH)2NaOH＋X2===____________________氧化性①Cl2

Br2

I2，還原性：Cl－

Br－

I－；②氯、溴、碘與氫氣化合由

到

；③I2與Fe反應(yīng)只生成FeI2，其他鹵素單質(zhì)可將Fe氧化為＋3價(jià)HX＋HXO易難NaX＋NaXO＋H2O＞＞＜＜易難4.氟的特殊性(1)氟無正化合價(jià)。(2)F2能與水反應(yīng)放出O2，化學(xué)方程式：_______________________。(3)在HX中，HF的熔、沸點(diǎn)最高，氫氟酸是弱酸，能腐蝕玻璃。2H2O＋2F2===4HF＋O2(1)鹵族元素單質(zhì)能將同主族原子序數(shù)大的元素從其鹽溶液中置換出來，但氟不能進(jìn)行相應(yīng)的置換，原因是F2

能與NaX溶液中的水發(fā)生反應(yīng)。(2)鹵族元素的單質(zhì)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3＋，而I2

只能將鐵氧化為Fe2＋。(3)加碘食鹽中的碘是KIO3而不是I2

或KI。5.鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液——沉淀法

色沉淀，則有Cl－

色沉淀，則有Br－

色沉淀，則有I－白淺黃黃(2)置換——萃取法有機(jī)層呈紅棕色或橙紅色，表明有______紫色、淺紫色或紫紅色，表明有___Br－I－溶質(zhì)Cl2Br2I2溶劑水CCl4水CCl4水CCl4溶液顏色黃綠色黃綠色橙色橙紅色棕褐色紫紅色Cl2、Br2、I2

溶于各溶劑后的顏色三種物質(zhì)在其他有機(jī)溶劑(如汽油、苯等)中的顏色與在CCl4

中的顏色差別不大，而且由于濃度不同，各物質(zhì)在同一溶劑中的顏色也有差異。(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－

色溶液，表明有I－藍(lán)[例]鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是

(填序號(hào))。①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4

③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液②④⑤1.鹵素氣態(tài)氫化物的水溶液都是強(qiáng)酸溶液(

)2.濃H2SO4能干燥HCl，所以濃硫酸也能干燥HBr(

)3.加碘鹽能使淀粉變藍(lán)(

)4.清洗碘升華實(shí)驗(yàn)所用試管的操作是先用酒精清洗，再用水清洗(

)5.液溴易揮發(fā)，在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加水封(

)6.用加熱的方法可將NaHCO3中混有的少量碘除去(

)7.可用F2與NaCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，檢證F2的氧化性大于Cl2(

)×××√√××易錯(cuò)辨析1.某小組用如圖所示裝置比較氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱(夾持儀器已略去，氣密性已檢查)。一、Cl2、Br2、I2氧化性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過程：Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是________。專項(xiàng)突破(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________。濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色(5)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是___________________________________________________。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下，____________________，得電子能力逐漸減弱。確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾原子半徑逐漸增大A中滴加濃鹽酸后，發(fā)生反應(yīng)：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黃綠色氣體Cl2，在A、B、C中分別發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液變?yōu)辄S色，打開活塞b，C中生成的Br2在D中發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2KI===2KBr＋I(xiàn)2。實(shí)驗(yàn)過程Ⅲ，當(dāng)B中黃色溶液繼續(xù)通入過量Cl2時(shí)，溶液變?yōu)榧t棕色，以此為對(duì)照，說明C中黃色溶液無Cl2，從而排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾。解析2.氰[(CN)2]的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C—C≡N，其化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似，化學(xué)上稱之為擬鹵素，其氧化性介于Br2和I2之間。(1)寫出(CN)2的電子式：

_____________________。(2)寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

__________________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。二、擬鹵素和鹵素互化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O2I－＋Cl2===I2＋2Cl－3.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似。(1)ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能為____________(填化學(xué)式)。(2)ICl在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為______________________________，該反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？____(填“是”或“否”)。HCl、HIO2ICl＋2OH－===Cl－＋I(xiàn)O－＋H2O否[歸納提升](1)鹵素互化物

由兩種鹵素互相結(jié)合而成的物質(zhì)叫鹵素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。鹵素互化物與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似，有較強(qiáng)的氧化性，如能與金屬、H2O、NaOH等反應(yīng)：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但應(yīng)注意：鹵素互化物中，非金屬性弱的元素顯正價(jià)，如：ICl

中，I顯＋1價(jià)，Cl顯－1價(jià)，所以鹵素互化物與水或堿的反應(yīng)一般屬于非氧化還原反應(yīng)：IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。(2)擬鹵素有些多原子分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，其陰離子與鹵素陰離子性質(zhì)相似。如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答這類題目時(shí)可用換元法，如把(SCN)2

當(dāng)作X2，把SCN－當(dāng)作X－。從海水資源中提取鹵素單質(zhì)考點(diǎn)二1.氯的提取——氯堿工業(yè)(1)工藝流程陽極產(chǎn)物：____陰極產(chǎn)物：____________Cl2H2、NaOH(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。必備知識(shí)2.海水中提取溴(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式①

；②

；③

。Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO42NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl2HBr＋Cl2===2HCl＋Br23.海帶中提取碘(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

。Cl2＋2I－===I2＋2Cl－1.海水提溴兩次使用氯氣的目的是富集溴元素(

)2.海帶提碘過程，在蒸發(fā)皿中灼燒后再溶解(

)3.在實(shí)驗(yàn)室做海帶提碘的實(shí)驗(yàn)時(shí)可用H2SO4酸化后，用H2O2氧化I－，離子方程式為2I－＋H2O2===I2＋2OH－(

)√××易錯(cuò)辨析1.用灼燒法證明海帶中含有碘元素，各步驟選用的實(shí)驗(yàn)用品不必都用到的是一、溴、碘單質(zhì)提取中的儀器、裝置及操作判斷選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)用品A步驟1：將海帶灼燒灰化

B步驟2：將海帶灰溶解、過濾

C步驟3：氧化濾液中的I－

D步驟4：檢驗(yàn)碘元素

√氧化濾液中的I－用不到容量瓶，故選C。專項(xiàng)突破2.欲從含Br－的廢液中提取溴單質(zhì)，需經(jīng)過一系列操作，實(shí)驗(yàn)裝置及物質(zhì)的性質(zhì)如下：

Br2CCl4正十二烷密度/(g·cm－3)3.121.590.753沸點(diǎn)/℃58.7676.8215～217下列說法正確的是A.可用裝置甲氧化廢液中的Br－B.裝置乙中選用正十二烷而不用CCl4，是因?yàn)檎榈拿芏雀.用裝置丙進(jìn)行蒸餾，先收集正十二烷再收集Br2D.用裝置丁貯存液溴√裝置乙中選用正十二烷而不用CCl4，是因?yàn)檎榈姆悬c(diǎn)高，便于使用蒸餾法分離溶于正十二烷中的溴，用裝置丙進(jìn)行蒸餾，先收集到的是Br2，故B、C錯(cuò)誤；液溴的密度比水大，可以用水液封，故D正確。解析3.從淡化海水中提取溴的流程如下：二、提取溴、碘的流程分析下列有關(guān)說法不正確的是A.X試劑可用Na2SO3飽和溶液B.步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C.工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD.步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾√N(yùn)a2SO3與Br2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，可用Na2SO3飽和溶液吸收Br2，A正確；步驟Ⅲ根據(jù)氯的非金屬性比溴的強(qiáng)，利用置換反應(yīng)制取Br2，B正確；步驟Ⅰ和步驟Ⅲ均用到Cl2，故制取1molBr2消耗2mol氯氣，但未標(biāo)明氯氣所處的溫度和壓強(qiáng)，無法計(jì)算Cl2的體積，C錯(cuò)誤；從濃溴水中提取溴，可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有機(jī)溶液，再經(jīng)蒸餾可得純凈的溴，D正確。解析4.為了從海帶浸取液中提取碘，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案，解答下列問題：(1)①中反應(yīng)的離子方程式：

____________________________。(2)②中分液時(shí)含I2的CCl4溶液從分液漏斗________(填“上口倒出”或“下口放出”)。2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O下口放出(3)③是將富集在CCl4中的碘單質(zhì)利用化學(xué)轉(zhuǎn)化重新富集在水中，稱為反萃取，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

_____________________________________。(4)④中反應(yīng)的離子方程式：

______________________________。(5)操作⑤的名稱為________。3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O過濾真題演練

明確考向1.(2018·江蘇，5)下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用裝置甲灼燒碎海帶B.用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液C.用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I－的Cl2D.用裝置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾氣√A項(xiàng)，灼燒碎海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，不能用燒杯，裝置甲不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C項(xiàng)，用濃鹽酸和MnO2制取氯氣需要加熱，裝置丙不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模籇項(xiàng)，吸收Cl2應(yīng)用NaOH溶液，裝置丁不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。解?.(2015·全國(guó)卷Ⅱ,12)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收√A項(xiàng)，向苦鹵中通入Cl2

時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，是為了提取溴，正確；B項(xiàng)，可將粗鹽溶解、過濾除去難溶性雜質(zhì)，然后向?yàn)V液中加入沉淀劑，過濾除去可溶性雜質(zhì)，最后重結(jié)晶可得精鹽，正確；C項(xiàng)，工業(yè)生產(chǎn)常選用廉價(jià)的Ca(OH)2作為沉淀劑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的濃度很小，因此利用Br2的揮發(fā)性，可先用熱空氣和水蒸氣吹出Br2，再用SO2將其還原為HBr進(jìn)行富集，正確。解析3.[2021·全國(guó)甲卷，26(1)]碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}：I2的一種制備方法如圖所示：①加入Fe粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_____