内容正文:
第06讲 溴和碘的提取
· 教学目标
1. 从化工生产和资源有效利用角度,理解海洋提取溴和碘的主要流程
2. 通过实验以及离子反应知识认识氯离子、溴离子、碘离子的检验
3. 在认识卤素单质性质以及变化规律的过程中,感悟物质性质与变化的规律性。
模块一 卤素单质的性质
知识预习
· 单质溴和单质碘的物理性质和特性
1.溴的物理性质
常温常压下,溴是深棕红色液体,密度比水大,容易挥发,具有强烈的腐蚀性。
2.碘的物理性质
常温常压下,碘是紫黑色固体,几乎不溶于水,但能溶于酒精,形成碘酒。常压下固体碘受热易升华,蒸气遇冷,重新凝聚成固体。碘还能使淀粉溶液变蓝色。
· 氯、溴、碘单质活泼性的比较
1.卤素单质间的置换反应
实验操作
实验现象
实验原理(化学方程式)
将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中,用力振荡试管
无色变橙色
Cl2+2KBr===2KCl+Br2
将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中,用力振荡试管
无色变棕褐色
Cl2+2KI===2KCl+I2
将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中,用力振荡试管
无色变棕黄色
Br2+2KI===2KBr+I2
实验结论
卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是:Cl2>Br2>I2
卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是:I->Br->Cl-
2.与氢气的化合
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
暗处(爆炸)
H2+F2==2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2+Cl22HCl
较稳定
Br2
加热
H2+Br22HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2+I22HI
不稳定
结论
与氢气反应的难易程度:越来越困难
与氢气反应的剧烈程度:越来越不剧烈
生成的氢化物的稳定性:越来越不稳定
【例1】将下列固体物质加入新制氯水后,不能使氯水变色的是
A.NaOH B.KNO3 C.NaI D.FeCl2
【答案】B
【解析】A.氢氧化钠可以和氯气反应,新制氯水会褪色,A错误;
B.硝酸钾和新制氯水不反应,新制氯水不褪色,B正确;
C.碘化钠中的碘离子可以被氯水中的氯气分子氧化,新制氯水会褪色,C错误;
D.氯化亚铁中的二价铁可以被氯水中的氯气氧化,新制氯水会褪色,D错误;
故选B。
【例2】下列说法错误的是
A.碘酒可用于皮肤外用消毒
B.碘易升华,可用加热升华法除去中混有的
C.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
D.氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝,证明氧化性:
【答案】B
【解析】A.碘酒能使蛋白质变性,可用于皮肤外用消毒,故A正确;
B.加热时,分解生成和,遇冷后重新生成,故B错误;
C.液溴易挥发,加水液封防止其挥发,液溴能腐蚀橡胶,应用玻璃塞密封,故C正确;
D.氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝,说明发生了反应,证明氧化性:,故D正确;
选B。
模块二 溴和碘的提取
知识预习
· 海水提溴
从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤:
其中,氧化剂使用的一般是氯气,离子方程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。
· 海带提碘
工业上一般不直接从海水中提取碘。海洋中的海带等海藻类植物具有富集碘的能力,海带或海带灰在水中浸泡时,所含的 I-进入水中,然后再用氯气氧化得到碘单质。
【例3】海水提溴的流程如图所示。下列说法正确的是
A.用吸收蒸气发生反应的离子方程式为
B.每提取1mol溴,理论上消耗氯气22.4L(标准状况)
C.工业溴中含少量,可用溶液除去
D.步骤③中可用亚硫酸钠溶液代替
【答案】D
【解析】A.SO2将Br2还原为Br-而自身被氧化为,反应为Br2+SO2+2H2O=+2Br-+4H+,A项错误;
B.步骤①中关系式为Br2~Cl2,即1mol溴消耗1molCl2(体积为22.4L)。步骤④中关系式为Br2~Cl2即1mol溴消耗1molCl2(体积为22.4L),所以每提取1molBr2消耗22.4+22.4=44.8LCl2,B项错误;
C.X2(Cl2、Br2、I2)能与NaOH溶液发生反应,所以工业溴中含少量Cl2,不能用NaOH溶液除去,C项错误;
D.亚硫酸钠溶液和SO2中的硫元素均为+4,具有还原性,能将Br2还原,所以可用亚硫酸钠溶液替代SO2,D项正确;
故选D。
【例4】海水提溴和海带提碘都需经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是
A.提取溴时利用溴的挥发性
B.提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水
C.提取碘时利用碘的升华特性
D.氧化步骤都可以通入氯气来实现
【答案】C
【解析】A.溴易挥发,可鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,故A正确;
B.提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水,可使溴离子浓