内容正文:
微课时突破 3 综合深化解重难
(卤素的制取)
一、
二、
提能力(一) 卤素的性质
三、
目 录
提能力(二) 卤素的提取工艺
课时跟踪检测
提能力(一) 卤素的性质
1.卤族元素
卤族元素简称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价层电子排布为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质比较
性质 Br2 I2
颜色 深红棕色 紫黑色
状态 液体 固体
溶解性 ①在水中溶解度不大,I2在KI溶液中溶解度增大;
②易溶于有机溶剂
特性 易挥发、有毒 ①易升华;②使淀粉溶液变蓝
3.氯、溴、碘单质(X2)化学性质比较
与水反应 X2+H2O ⥫⥬ HX+HXO
(氯、溴、碘与水反应由易到难)
与碱反应
(NaOH) 2NaOH+X2 === NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br)
氧化性 ①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价生成FeX3
4.卤素及其化合物的特性
(1)氟:①非金属性最强,F-的还原性最弱;②与H2反应在暗处即爆炸;③F2与盐溶液反应时,F2先与H2O反应(2F2+2H2O === 4HF+O2);④HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中;⑤有毒。
(2)溴:①Br2是红棕色液体,易挥发;②Br2易溶于有机溶剂,CCl4、汽油可作Br2的萃取剂;③盛溴的试剂瓶中加水进行水封,保存液溴时不能用橡胶塞,取用液溴时用玻璃滴管;④AgBr具有感光性,见光易分解,可用于照相的底板。
(3)碘:①I2遇淀粉变蓝色;②I2加热时易升华;③I2易溶于有机溶剂;④食用盐中加入KIO3补碘,防止甲状腺肿大;⑤AgI具有感光性,见光易分解,可用于人工降雨。
5.卤素离子的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液 生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉检验I-
未知液 蓝色溶液,表明有I-
题点(一) 卤素的性质
1.下列有关卤素的说法错误的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实中,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.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
全训题点考法
√
解析:元素非金属性的强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较,A错误;I2在KI溶液中存在平衡:I2+I- ⥫⥬ ,可使其溶解度增大,D正确。
2.某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
。
︰︰︰
湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
_______________________________________________________
_____________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是
。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下, ,得电子能力逐渐减弱。
Cl2+2Br- === Br2+2Cl-
打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色
确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
原子半径逐渐增大
解析:A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓) === 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成黄绿色气体Cl2,在湿润的淀粉-KI试纸上发生反应:Cl2+2KI === 2KCl+I2,B、C中发生反应:Cl2+ 2NaBr === 2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI === 2KBr+I2。实验过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
题点(二) 卤素离子的检验
3.鉴别NaCl、NaBr、NaI这三种无色溶液,可以选用的试剂是( )
①碘水、淀粉溶液;②氯水、CCl4;③溴水、苯;④稀硝酸、AgNO3溶液;⑤FeCl3溶液、CCl4
A.②④ B.④⑤
C.①②④ D.②③⑤
√
解析:鉴别NaCl、NaBr、NaI,可根据阴离子的性质不同以及氧化性:Cl2>Br2>I2判断反应的可能性,并结合萃取现象及卤化银沉淀的颜色进行检验。这三种溶液均不与碘水反应,现象相同,不能鉴别,①错误;氯水与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,则再加CCl4,出现不同现象,分层后下层分别为橙红色和紫红色,现象不同,可鉴别,②正确;只有NaI与溴水反应,不能鉴别NaCl、NaBr,③错误;这三种溶液与酸化后的AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,现象分别为白色、浅黄色、黄色沉淀,可鉴别,④正确;FeCl3溶液只能与NaI溶液反应,反应后加入CCl4,振荡后下层显紫色,但不能鉴别NaCl、NaBr,⑤错误。综上所述能够鉴别三种物质的试剂是②④,故A正确。
提能力(二) 卤素的提取工艺
1.氯的提取——氯碱工业
(1)工艺流程
海水→粗盐 饱和食盐水
(2)总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
2.海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr+Cl2 === Br2+2NaCl;
②Br2+SO2+2H2O === 2HBr+H2SO4;
③2HBr+Cl2 === 2HCl+Br2。
3.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I- === I2+2Cl-。
1.(2024·浙江1月选考)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣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A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
全训题点考法
√
解析:向含I2的CCl4废液中加入足量Na2CO3溶液,I2发生歧化反应生成NaI和NaIO3,上层为混合溶液、下层为CCl4,上下两层均无色,A正确;CCl4密度比水大,用分液法分离,CCl4从下口放出,混合溶液A从上口倒出,B错误;混合溶液A中加入H2SO4,I-和I发生归中反应生成粗I2,过滤分离出粗I2,C正确;I2受热会升华,粗I2用升华法进一步提纯,D正确。
2.空气吹出法工艺,是目前“海水(呈弱碱性)提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.“吹出塔”步骤中利用了溴的挥发性
B.“吸收塔”内发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O === H2SO4+2HBr
C.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去
D.在该流程中,每提取1 mol溴,理论上至少消耗氯气44.8 L(标准状况)
√
解析:溴单质沸点低,可用热空气吹出,得到含溴的空气,“吹出塔”步骤中利用了溴单质易挥发的性质,故A正确;吸收塔内SO2和溴单质反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为Br2+SO2+ 2H2O === H2SO4+2HBr,故B正确;Cl2和溴均可以和NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液除去溴中的少量Cl2,故C错误;该制取过程中需要溴的富集,根据反应过程,每提取1 mol溴,理论上消耗2 mol氯气,标准状况下体积为44.8 L,故D正确。
课时跟踪检测
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