内容正文:
第3课时 卤族元素 提取卤素单质的化工流程(1课时)
一、教学流程
活动一:构建知识体系
问题1 卤族元素的原子结构有哪些特点?卤素单质哪些化学性质?
[例题1]下列关于卤族元素的说法正确的是( )
A.F、Cl、Br、I的最高化合价都为+7价
B.卤族元素的单质只有氧化性
C.从F到I,原子的得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
(本题考查卤素单质的性质,为高频考点,把握同主族元素的性质及变化规律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大)
[解析]:A.最外层电子数=最高正价,F无正价,则Cl、Br、I最高正化合价都为+7,故A错误;B.氯气与水反应中,Cl元素的化合价升高也降低,则Cl、Br、I的单质有氧化性、还原性,故B错误;C.从F到I,非金属性减弱,则从F到I,原子的得电子能力依次减弱,故C正确;D.非金属性越强,与氢化合越易,则卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,故D错误;故选C。
[答案]:C
[例题2]2016年6月8日,总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是( )
A.Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很稳定
B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2
C.其单质的分子式为Ts2,易溶于有机溶剂
D.AgTs是一种有色的易溶于水的化合物
(出处:2020新教材化学同步新素养培优人教必修第一册练习,考查同一主族元素性质递变规律,侧重考查元素周期律的应用,以卤族元素为例熟练掌握同一主族性质递变规律,实现学生的深度思考、深度体验和深度内化。)
[解析]:117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子,该元素处于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,117号元素的非金属性比At的弱,元素的非金属性越强,对应氢化物越稳定,该元素氢化物稳定性比HAt差,则HTs常温下不稳定,故A错误;同主族元素,从上往下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,所以其单质带有金属光泽,但其单质的氧化性比I2弱,不能与KI发生置换反应生成I2,故B错误;与Cl2、Br2、I2的结构、性质相似,所以其单质的分子式为Ts2,易溶于有机溶剂,故C正确;AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解度逐渐减小,颜色逐渐加深,故AgTs是一种有色、难溶于水的化合物,故D错误。
[答案]:C
问题2 如何提取卤素单质?
[例题3] 海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
(出处:2015新课标II卷,推荐理由,以海水的综合开发利用为载体考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等,题目难度中等。要求学生对知识了解、理解、掌握及分析综合运用的情况,明确常见的化学实验基本操作及常见物质的性质是答题关键。)
[解析]: A项,向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。
[答案]:C
[例题4] 从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法,不正确的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
(出处:教材配套同步练习P54,推荐理由:本题以从海带中提取碘单质的工艺流程为载体,考查基本的实验操作、物质的分离和提纯、氧化还原反应等知识。)
[解析]:灼烧固体时应在坩埚中,A项不正确;酸性条件下,H2O2能将I-氧化为I2,B项正确。
[答案]:A
[小结]:萃取剂选择的原则:①萃取剂与原溶剂互不相溶,②萃取剂