2.3 溴和碘的提取 第2课时(同步讲义) 化学沪科版2020必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2.3溴和碘的提取 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 卤素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.58 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-21 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-20 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 海洋中的卤素资源
第三节 溴和碘的提取
第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验
教学目标
1.掌握卤素单质的物理性质及递变规律。
2.掌握从海带中提取碘的实验室流程。
3.理解提取过程中富集、分离、提纯的原理。
4.掌握Cl⁻、Br⁻、I⁻的检验方法。
重点和难点
重点:1.提取溴和碘的核心化学反应和分离提纯的关键操作。
2.常见卤素离子的检验方法。
难点:1.工业提溴流程的多步转化逻辑。
2.各卤素离子的专属检验试剂与现象,干扰离子的排除。
◆知识点一 溴和碘的提取
1.从海水中提取溴
(1)原料:苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物,其中含有高浓度的K+、Mg2+、Br-等,是从海水中提取溴的主要原料。
(2)步骤:
①浓缩酸化:浓缩并酸化海水后,通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质:2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl。
②氧化富集:向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气,将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。
③氧化吸收:向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2===2HCl+Br2,用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
易错提醒
①步骤③已将溴吹出,但步骤④又重新用SO2吸收溴,步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2,步骤④⑤的目的是提高溴的含量,即富集溴。
②步骤④方程式为SO2+Br2+2H2O==HBr+H2SO4;大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法,采用的仪器为分液漏斗,操作时下层液体必须从下口流出,上层液体从上口倒出。
(3)流程:海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图:
(4)溴的用途
①制备药物:“红药水”中含有溴元素;溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。
②制造杀虫剂。
③制造感光剂:溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。
2.从海带中提取碘
(1)原理:
①碘在海带中以化合态的形式存在。
②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)的形式进入水中,可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质,离子方程式分别可表示为:2I-+Cl2==I2+2Cl-,2H++H2O2+2I-==I2+2H2O。
(2)流程:
(3)碘元素的应用:碘是人体必需的微量元素,人体缺碘时患甲状腺肿大。
易错提醒
①海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)形式进入水中,可将海带粉碎或灼烧成海带灰,延长浸泡时间或不断搅拌(现代工业用离子交换法)等方法以提高碘的提取率。
②提取过程中加入NaOH溶液碱化的目的是在碱性溶液中,可溶性有机物质可形成沉淀通过过滤除去。
③氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等,从绿色化学的角度最佳选择的氧化剂是双氧水,因还原产物是水,不引入新的杂质,无污染。
即学即练
1.海水提溴时,下列步骤所对应的目的错误的是
选项
A
B
C
D
步骤
浓缩海水
通入氯气
鼓入热空气
冷凝溴蒸气
目的
富集溴元素
生成 Br2
氧化 Br-
获得粗溴
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.海水中溴元素的浓度很小,通过浓缩海水,使溴元素富集,增大溴元素的浓度,加快后续相关反应的速率,有利于溴元素的充分提取,A正确;
B.溴元素在海水中主要以存在,利用氯气氧化性比溴强,把氧化成,B正确;
C.溴具有较强的挥发性,鼓入热空气的目的是把溴从溶液中吹出,达到分离溴的目的,不是利用空气氧化,C错误;
D.常温下溴是液态,鼓入热空气吹出溴时,温度较高,溴以气态形式与空气混合,因此需要冷凝溴蒸气使之液化来收集,D正确;
故选C。
2.实验室用有机含碘(主要以和的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如下:
已知:碘的熔点为,但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是
A.操作①和③中的有机相从分液漏斗下端放出
B.操作②中发生反应的离子方程式为
C.操作④中用到的玻璃仪器只需蒸馏烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D.操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
【答案】C
【分析】操作①为萃取,将有机含碘废水中的I2转移至有机相中,IO留在水相中;操作②中,IO在酸性环境中被Na2SO3还原为I2;操作③为萃取,将水相中生成的I2转移至有机相中;操作④为蒸馏,将CCl4蒸出,获得粗碘;操作⑤为升华,获得精碘。
【详解】A.的密度比水大,操作①和③均为萃取操作,其中溶解的有机相从分液漏斗下端放出,故A正确;
B.操作②中溶液还原得到,自身被氧化为,发生反应的离子方程式为,故B正确;
C.操作④为蒸馏操作,用到的玻璃仪器包括蒸馏烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、接引管、锥形瓶以及温度计,故C错误;
D.固态的碘可以不经过熔化直接升华,不需要经过加热熔化使之气化的过程,则操作⑤可利用水浴装置进行,故D正确;
故选:C。
3.“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,其流程如下,下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ:加入酸酸化可提高的利用率
B.步骤Ⅱ、Ⅲ:目的是富集溴元素,在吹出塔和吸收塔中完成
C.步骤Ⅳ:采用水蒸气将液溴蒸出
D.步骤Ⅴ:采用萃取分液得到液溴
【答案】D
【详解】A.步骤Ⅰ中,先将海水酸化,再通入氯气将溴离子氧化为溴单质,是由于氯气和生成的溴单质都与水反应,如,加酸酸化可抑制氯气、溴单质与水反应,节约了氯气,得到更多溴单质,步骤Ⅰ中加酸酸化可提高Cl2的利用率,A正确;
B.步骤Ⅱ、Ⅲ的目的是富集溴元素,在吹出塔和吸收塔中完成,B正确;
C.步骤Ⅳ利用溴易挥发,采用水蒸气将液溴蒸出,C正确;
D.步骤Ⅴ应该是冷凝得到液溴,D错误;
故选D。
◆知识点二 卤素离子的检验
1.沉淀法
(1)试剂:硝酸银和稀硝酸
(2)现象及原理:
试剂
现象
结论及离子方程式
取样,先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液,观察现象。
生成白色沉淀
有Cl-:Ag++Cl-=AgCl↓
生成浅黄色沉淀
有Br-:Ag++Br-=AgBr↓
生成黄色沉淀
有I-:Ag++I-=AgI↓
2.氧化还原法
试剂
现象
结论及解释
Br-
氯水+CCl4
与新制的氯水反应生成橙色溶液,再滴加四氯化碳溶液分层,下层显橙红色
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
I-
氯水+CCl4
与新制的氯水反应生成黄色溶液,再滴加四氯化碳溶液分层,下层显紫色
Cl2+2I-=2Cl-+I2
氯水加淀粉溶液
与氯水反应生成黄色溶液,使淀粉溶液变蓝色
Cl2+2I-=2Cl-+I2
易错提醒
检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸,因为其灵敏度高,反应现象明显。检验时,一定要加入稀硝酸,以排除CO、OH-等离子的干扰。
即学即练
1.试设计实验证明一瓶黄色溶液是溴水而不是碘水。
【答案】取样,滴加溶液和稀硝酸,若产生淡黄色沉淀,说明原溶液是溴水而不是碘水。或取样,加入四氯化碳,振荡后静置,若下层呈红棕色,说明原溶液是溴水而不是碘水
【分析】溴化银为淡黄色沉淀,碘化银为黄色沉淀;溴的四氯化碳溶液为橙红色,碘的四氯化碳溶液呈红棕色。
【详解】取样,滴加溶液和稀硝酸,若产生淡黄色沉淀,说明原溶液是溴水而不是碘水。或取样,加入四氯化碳,振荡后静置,若下层呈红棕色,说明原溶液是溴水而不是碘水
2.下列物质不能使淀粉碘化钾试纸变蓝色的是
A.双氧水 B.碘酒 C.氯化铁溶液 D.稀硫酸
【答案】D
【分析】具有氧化性的物质,能氧化I生成 I2,或存在I2,则使湿润的淀粉KI试纸变蓝
【详解】A.双氧水具有氧化性的物质,能氧化I生成 I2,A错误;
B.碘酒中含有I2,B错误;
C.氯化铁溶液中含有Fe3,具有氧化性的物质,能氧化I生成 I2,C错误;
D.稀硫酸与KI不反应,也不能使淀粉变色,D正确;
故选D。
3.检验某无色溶液中是否含有I-,所用试剂不合理的是
A.淀粉溶液和氯水 B.硝酸酸化的硝酸银溶液
C.氯水和四氯化碳 D.溴水和酒精
【答案】D
【详解】A、氯水将碘离子氧化产生的碘单质遇淀粉变蓝,所用试剂合理, A错误;
B、加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生黄色沉淀,说明溶液中含有碘离子,所用试剂合理,B错误;
C、氯水将碘离子氧化产生碘单质被四氯化碳所萃取,下层溶液显紫红色,所用试剂合理,C错误;
D、溴水虽能氧化碘离子产生碘单质,但酒精能与水任意比互溶,生成的碘-水-酒精溶液依旧呈棕色,溶液颜色上变化不大,不能判断是否有I-,D错误;
答案选D。
一、海洋中其他资源的提取
1.碘元素的实验探究——加碘盐中碘元素的检验
①加碘盐中碘元素的存在形式:IO3-。
②检验原理:在酸性条件下,IO3-与I-反应的离子方程式:IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O,生成的单质碘用淀粉溶液检验,现象是淀粉溶液变蓝。
③用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案:
食盐酸性溶液试纸变蓝,证明有碘元素存在。
实验现象及结论:试纸变蓝,证明有碘元素存在。
2.海带中碘的提取
主要流程:
有关反应的离子方程式:
Cl2+ 2I-=== 2Cl- + I2 或 H2O2+ 2I-+ 2H+=== 2H2O + I2
3.海水中镁的提取
主要流程:
有关反应的化学方程式:
MgCl2+Ca(OH)2=== Mg(OH)2 + CaCl2 Mg(OH)2=== MgO + H2O
Mg(OH)2+ 2HCl=== MgCl2 + H2O MgCl2(熔融)=== Mg + Cl2 ↑
实践应用
1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是
A.③中得到的上层溶液中含有I-
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2=I2+2OH-
D.操作Z的名称是加热
【答案】A
【分析】海带提取液中加入H2O2和稀硫酸的混合溶液,I-被氧化为I2,用CCl4萃取分液得到含I2的CCl4溶液,加入NaOH溶液,I2和NaOH反应生成I-和IO-,上层溶液中含有I-和IO-,加入硫酸溶液,I-和IO-反应氧化还原反应生成I2,得到含I2的悬浊液,经过过滤得到I2,以此解答。
【详解】A.由分析可知,I2和NaOH反应生成I-和IO-,③中得到的上层溶液中含有I-,A正确;
B.四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,B错误;
C.①中H2O2和I-发生氧化还原反应生成I2和H2O,离子方程式为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,C错误;
D.从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,D错误;
故答案为:A。
2.从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧于海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入得到的溶液,该操作为“萃取”
【答案】A
【分析】海带灼烧成灰有利于的浸出,过滤后滤液中含有,用H2O2氧化生成I2,用CCl4从碘水中萃取I2,得到I2的CCl4溶液,再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2,据此解答。
【详解】A.实验室灼烧海带要用坩埚,不能用蒸发皿,故A错误;
B.加热有利于含物质的溶解,海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率,故B正确;
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,被氧化生成I2,碘元素发生氧化反应,故C正确;
D.碘在CCl4中溶解度比在水中更大,碘水中加入可使I2从水中转移到中,该操作为“萃取”,故D正确;
答案选A。
3.实验室从海藻中提取碘的流程如下:
下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是
选项
步骤
采用装置
主要仪器
A
①
灼烧装置
蒸发皿
B
②
溶解装置
烧杯
C
③
过滤装置
漏斗
D
④
分液装置
分液漏斗
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】干海藻灼烧得到海藻灰,海藻灰溶于水得到海藻灰悬浊液,过滤得到含I-的溶液和滤渣,含I-的溶液中通入氯气得到含I2的水溶液,CCl4萃取后分液得到水层和含I2的有机溶液,经过后期处理如蒸馏得到单质I2。
【详解】A.步骤①干海藻在坩埚中灼烧变成海藻灰,A错误;
B.步骤②海藻灰在烧杯中加水溶解,B正确;
C.步骤③通过过滤将不溶于水的滤渣除去,主要仪器为漏斗,C正确;
D.步骤④是在分液漏斗中进行分液操作从而将水相和有机相分离,D正确;
故选A。
2、 卤素离子的检验
离子
检验试剂
主要实验现象
有关反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀HNO3
白色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、稀HNO3
浅黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层红棕色
2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2
I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + I- = AgI↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层紫色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
③淀粉和适量氯水
溶液显蓝色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
实践应用
4.下列各组实验中,实验操作、实验现象及结论或解释均正确的是
实验操作
实验现象
结论或解释
A
用玻璃棒蘸取某无色溶液在火焰上灼烧
火焰出现黄色
溶液中含钠元素
B
向某溶液中滴加适量的稀硝酸酸化,再滴
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl⁻
C
向FeCl3溶液中滴加KSCN 溶液
产生红色沉淀
Fe³⁺能与SCN⁻反应
D
取一定量的漂白粉加适量水溶解,放入有
色布条
观察到布条褪色
CaCl2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.玻璃棒可能含钠元素,直接灼烧会干扰实验结果,无法确定溶液是否含钠,A错误;
B.先加稀硝酸排除干扰,再加AgNO3生成白色沉淀,说明含Cl-,B正确;
C.Fe3+与SCN-反应生成红色可溶物,而非沉淀,C错误;
D.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,其与CO2和水反应生成HClO起漂白作用,CaCl2无漂白性,D错误;
故选B。
5.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定含有
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明一定含有Br-
C.往溶液中加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
D.往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
【答案】A
【详解】A.湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝,加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有,故A正确;
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,说则原溶液中可能含有Br-或,故B错误;
C.加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,原溶液中可能含碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根,故C错误;
D.加入少量氯化钡有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,该沉淀为硫酸钡,则原溶液中可能含有亚硫酸离子、硫酸根离子,故D错误;
故选A。
6.常温下,c(H+)=0.1mol/L的某溶液中可能含有Na+、 Fe3+、 Fe2+、I-、Cl-、 中的某几种离子,现取100mL该溶液进行如图所示实验:
已知氧化性Fe3+>I2,根据实验结果,判断下列说法正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.一定存在Fe2+、I-、Cl-
C.一定不存在,可能存在Na+和Cl-
D.该溶液中一定存在Fe2+、I-,可能含Cl-
【答案】B
【分析】溶液中已经含有0.1mol/L的H+,所以与其不能大量共存的一定不存在;由于加入适量Cl2、加四氯化碳分液后下层分离出了紫黑色固体,说明有碘单质生成,那么原溶液中一定含有I-;由于氧化性Fe3+>I2,所以I-会被Fe3+氧化,所以原溶液中一定不会存在Fe3+;根据I2的质量为2.54g可知,100mL的原溶液含有I-0.02mol,所以原溶液中;对分液后的水层加入足量的氢氧化钠会生成沉淀,所以原溶液中一定有Fe2+,那么1.60g固体即Fe2O3,所以100mL原溶液中,Fe2+的量为0.02mol,即原溶液中;由于第一步中加入的Cl2会转变为Cl-,所以不能通过生成AgCl白色沉淀证明原溶液中含有Cl-;通过上述分析,原溶液中,,,电荷并不守恒,所以原溶液中一定还含有Cl-,由于上述检验过程并未证明溶液中一定不含Na+,所以;当,溶液中不含Na+,当,溶液中一定有Na+。
【详解】A.通过分析可知,溶液中一定不含Fe3+,A错误;
B .通过分析可知,一定存在Fe2+、I-、Cl-,B正确;
C. 通过分析可知,原溶液中一定不含;原溶液中一定还含有Cl-,且当,溶液中不含Na+,当,溶液中一定有Na+,C项错误;
D.通过分析可知,溶液中一定含有Cl-,且,D错误;
答案选B。
考点一 海水提溴
【例1】“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图,下列说法正确的是
A.B可选用进入吸收塔,反应中体现氧化性
B.通入吹出塔的气体A和通入蒸馏塔的气体C可能是同一物质
C.精馏装置需要蒸馏烧瓶、分液漏斗、冷凝管
D.该提溴流程中进行了两次氧化还原反应
【答案】B
【分析】浓缩酸化后的海水中含有Br-,用A氧化溴离子为Br2,然后用热空气和水蒸气将溴从吹出塔中吹出,Br2进入吸收塔,用吸收剂吸收,将Br2还原为溴离子,再加入C将溴离子氧化为Br2,蒸馏出的溴经冷凝、精馏得到产品。
【详解】A.B可选用SO2进入吸收塔,发生的反应为,其中SO2被氧化、体现还原性,A错误;
B.通入吹出塔的气体A和通入蒸馏塔的气体C都是氧化溴离子,可能是同一物质,比如氯气,B正确;
C.精馏装置不需要分液漏斗,C错误;
D.该流程中一共进行了三次氧化还原反应,A和溴离子反应生成溴单质,溴单质和B反应生成溴离子,溴离子和C反应生成溴单质,故D错误;
故答案为:B。
解题要点
从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤,“氧化”一般使用氯气,“提取”利用的是溴的挥发性。
【变式1-1】海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤①可先依次加入过量、和溶液,过滤后再加入盐酸调节
B.步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤③通入可制得,说明的氧化性大于
D.工业上可通过电解溶液的方法获得镁单质
【答案】D
【分析】由流程可知,海水通过晒盐得到粗盐,精制后电解饱和食盐水是氯碱工业,制备氯气、烧碱;得到苦卤中主要是含有氯化镁,苦卤中加入氯气氧化溴离子得到溴单质,通过萃取分液方法得到低浓度的溴单质,通入热空气吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收得到含HBr的溶液再通入氯气氧化溴离子为溴单质,达到富集溴元素的目的,得到溶液中加入氢氧化钙沉淀分离出氢氧化镁沉淀,氢氧化镁用盐酸溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩冷却结晶得到氯化镁晶体,电解熔融氯化镁得到镁,以此来解答。
【详解】A.加入过量NaOH发生Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,加入过量BaCl2发生SO+Ba2+=BaSO4↓;加入过量Na2CO3发生Ca2++CO=CaCO3↓、Ba2++CO=BaCO3↓,则碳酸钠应该在氯化钡之后加入,过滤后用盐酸除掉过量的CO、OH-调节pH,则碳酸钠一定在氯化钡之后,故A正确;
B.步骤②发生的反应为电解饱和食盐水,是氯碱工业的主要反应,故B正确;
C.步骤③通入Cl2可制得Br2,为非金属单质之间的置换反应,说明Cl2的氧化性大于Br2,故C正确;
D.电解MgCl2溶液生成氢氧化镁,电解熔融氯化镁得到镁,故D错误;
故选:D。
【变式1-2】溴及其化合物在生产中应用广泛。工业上一种海水提溴工艺的部分流程如图所示。
已知:“吸收”步骤发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。下列说法正确的是
A.“吸收”步骤中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
B.H2SO4既是电解质,又是离子化合物
C.“氧化”中发生的反应是Cl2+2HBr=2HCl+Br2
D.溴分子中含有非极性共价键,是共价化合物
【答案】C
【分析】用热空气将Br2从含低浓度Br2的海水中吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,然后将吸收液用氯气氧化,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,以此解答。
【详解】A.由分析可知,“吸收”步骤中发生的反应为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,氧化产物(H2SO4)与还原产物(HBr)的物质的量之比为1:2,A错误;
B.H2SO4是电解质,但H2SO4属于共价化合物,B错误;
C.由分析可知,“氧化”中Cl2和HBr发生氧化还原反应生成HCl和Br2,化学方程式为:Cl2+2HBr=2HCl+Br2,C正确;
D.溴分子是单质,不是化合物,D错误;
故选C。
考点二 海带提碘
【例2】某同学取干海带经下列加工流程,从中提取。下列说法错误的是
已知:
A.操作1中至少包括灼烧、溶解、过滤等主要过程
B.试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是
C.操作2和3均用到分液漏斗,振荡萃取时分液漏斗下口要向下倾斜,并不断放气
D.反应1每得到127克碘,转移电子数约为(NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【分析】海带灼烧、溶解、过滤得到浸取液中含有碘离子,酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液;向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和碘酸钠溶液;振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,水层加入稀硫酸酸化,碘化钠和在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,通过过滤得到粗碘。
【详解】A.操作1为灼烧、溶解、过滤等操作后得到含碘离子溶液的过程,A正确;
B.酸化后加入的氧化剂氧化得到含碘单质的水溶液;加入四氯化碳等有机催化剂振荡、静置分层、分液得到碘单质的有机层溶液;故试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是,B正确;
C.操作2为萃取分液操作、3为反萃取分液操作,均用到分液漏斗,振荡萃取时用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,将漏斗内气体放出,C错误;
D.反应1为:,电子转移为,每得到127克碘(为0.5mol碘单质),转移电子,电子数约为 (NA为阿伏加德罗常数的值),D正确;
故选C。
解题要点
先从海带是溶出I-,再用氧化剂把I-氧化为I2,然后萃取出I2,最后减压蒸馏除去有机溶剂,从而得到I2。
【变式2-1】海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。从海带中提取碘单质的工艺流程如下,下列说法不正确的是
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的有机溶液―→粗碘
A.过程①需要用到蒸发皿 B.过程②中发生氧化还原反应
C.过程③的操作为萃取分液 D.粗碘可通过升华进行纯化
【答案】A
【分析】海带中含有丰富的碘元素,灼烧之后成为海带灰,用沸水浸泡使碘离子尽可能溶于水,过滤之后在滤液中加入适量氯水或其它适宜的氧化剂,使碘离子被氧化成单质碘,再用四氯化碳等有机溶剂进行萃取得到碘的有机溶液,进一步处理得到粗碘。
【详解】A.过程①为灼烧干海带,应在坩埚中进行,A错误;
B.过程②是将I-转化为I2,发生氧化还原反应,B正确;
C.过程③是利用碘单质在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,从碘水中提取单质碘,为萃取分液,C正确;
D.碘易升华,粗碘可通过升华进行纯化,D正确;
选A。
【变式2-2】海带中含有丰富的碘,某同学在老师的指导下按照如图所示的流程进行了实验。下列说法错误的是
A.灼烧前要用水将海带洗净
B.步骤③用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C.灼烧后的灰烬中,碘元素以I-的形式存在
D.步骤④反应的离子方程式为
【答案】A
【分析】灼烧海带,将海带中的“有机碘”转化为“无机碘”,通过②浸泡得到浊液后,经③过滤操作将难溶物去除,而后通过氧化剂将碘离子氧化为碘单质,操作⑤是萃取,操作⑥为蒸馏,从碘的苯溶液中提取碘单质。
【详解】A.从流程看,灼烧前没有必要用水将海带洗净、灼烧时表面的杂质也会转化,而且洗后不干燥无法灼烧、要灼烧还得干燥,A错误;
B. 步骤③为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,B正确;
C. 据分析知:灼烧后的灰烬中,碘元素以I-的形式存在,C正确;
D. 步骤④反应中二氧化锰将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为,D正确;
答案选A。
考点三 卤素离子的检验
【例3】鉴别Cl﹣、Br﹣、I﹣可以选用的试剂是
A.碘水,淀粉溶液 B.溴水,四氯化碳
C.淀粉,KI溶液 D.硝酸银溶液,稀HNO3
【答案】D
【解析】A.碘水与三种离子均不反应,不能鉴别,故A错误;B.加入溴水和CCl4溶液,能生成I2,只能鉴别I﹣,故B错误;C.加入淀粉和KI淀粉溶液,均不反应,则Cl﹣、I﹣、Br﹣不能鉴别,故C错误;D.加入硝酸银溶液,分别生成AgCl、AgBr、AgI,沉淀颜色不同,可鉴别,故D正确;故选D。
解题要点
卤素离子检验的常用方法:
离子
检验试剂
主要实验现象
有关反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀HNO3
白色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、稀HNO3
浅黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层红棕色
2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2
I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + I- = AgI↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层紫色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
③淀粉和适量氯水
溶液显蓝色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
【变式3-1】不能检验溶液中I-的试剂是
A.AgNO3溶液 B.氯水、酒精 C.氯水、淀粉 D.氯水、CCl4
【答案】B
【解析】A.加入AgNO3溶液,如果生成黄色沉淀,加入HNO3溶液,沉淀不溶解,说明溶液中含有I-,反之,不含有I-,可以检验I-,A不符合题意;B.加入氯水后,可将I-氧化为I2,但酒精与水互溶,不能将I2萃取出来,因此没有明显现象,不能检验I-,B符合题意;C.加入氯水后,可将I-氧化为I2,再加入淀粉,如果溶液变蓝,说明原溶液中含有I-,反之不含有,可以检验I-,C不符合题意;D.I2易溶于有机溶剂,氯气的氧化性强于I2,加入氯水、CCl4后,溶液出现分层,上层为水层,下层溶液显紫红色,说明溶液中含有I-,可以检验I-,D不符合题意;故选B。
【变式3-2】检验KI溶液中是否含有Br-的实验,合理的方法是
A.加入少量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.滴加硝酸银溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层为红棕色,则有Br-
D.上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-
【答案】D
【解析】A.加入足量的新制氯水,Br-、I-都能被Cl2氧化生成溴和碘,溶于水都有颜色,所以溶液变色不能证明有Br-存在,A不正确;B.I-和硝酸银溶液反应产生黄色沉淀碘化银,B不正确;C.碘水与Br-不反应,有机层红棕色是因为碘溶于四氯化碳,实验现象与Br-无关,C不正确;D.综上所述,故上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-,故D正确;故选D。
基础达标
1.(22-23高一上·上海浦东新·期末)海水提溴时,下列步骤所对应的目的错误的是
选项
A
B
C
D
步骤
浓缩海水
通入氯气
鼓入热空气
冷凝溴蒸气
目的
富集溴元素
生成 Br2
氧化 Br-
获得粗溴
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.海水中溴元素的浓度很小,通过浓缩海水,使溴元素富集,增大溴元素的浓度,加快后续相关反应的速率,有利于溴元素的充分提取,A正确;
B.溴元素在海水中主要以存在,利用氯气氧化性比溴强,把氧化成,B正确;
C.溴具有较强的挥发性,鼓入热空气的目的是把溴从溶液中吹出,达到分离溴的目的,不是利用空气氧化,C错误;
D.常温下溴是液态,鼓入热空气吹出溴时,温度较高,溴以气态形式与空气混合,因此需要冷凝溴蒸气使之液化来收集,D正确;
故选C。
2.(24-25高一上·江苏盐城·期末)下列过程的相关方程式书写正确的是
A.通入水中制氯水:
B.铁粉与稀硫酸反应:
C.从海水中提取溴:
D.澄清石灰水中的电离:
【答案】C
【详解】A.HClO为弱酸,不能拆写,故应为:,A错误;
B.铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气:,B错误;
C.利用氯气的氧化性强于溴单质,从海水中提取溴:,C正确;
D.电荷不守恒,澄清石灰水中的电离:,D错误;
故选C。
3.(24-25高三上·山西朔州·阶段练习)工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下:
下列说法错误的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
C.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
D.“吹出塔”内热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
【答案】C
【分析】由流程可知,酸化的海水中通入氯气发生:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,吹出塔中通入热空气吹出溴单质,在吸收塔中用二氧化硫和水吸收发生:SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-,再通入氯气和水蒸气,发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,达到富集溴的目的,冷凝蒸馏分离出产品(液溴)。
【详解】A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集,A正确;
B.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节,B正确;
C.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为,C错误;
D.溴易挥发,所以热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质,D正确;
故选C。
4.(24-25高二上·四川成都·开学考试)海水中蕴藏的元素高达80多种,是人类财富的重要集散地。如图是对海水资源的综合利用的示意图,下列说法正确的是
A.由晶体得到无水需要在空气中加热
B.电解熔融氯化镁所得的镁蒸气可在的环境里冷却为固体镁
C.上述转化过程中,有分解反应、置换反应和复分解反应,并涉及四个氧化还原反应
D.在吸收塔中被溶液还原,在蒸馏塔中被硫酸氧化,实现了的富集
【答案】C
【分析】综合利用海水的目的,一方面制得工业溴,另一方面制得金属镁。首先将海水与石灰乳反应,将海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,然后过滤、盐酸溶解、蒸发结晶获得,在HCl气流中加热去除结晶水,然后熔融电解得Mg;滤液中通入Cl2,生成的Br2用热空气吹出后,用Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等,加入硫酸酸化,NaBr、NaBrO3再转化为Br2,蒸馏便可获得工业溴。
【详解】A.由晶体得到无水时,为防止Mg2+水解,应在HCl气流中加热,A不正确;
B.镁蒸汽与氮气可发生反应,因此不能将镁在氮气环境中冷却,B不正确;
C.上述转化过程中,有分解反应(MgCl2熔融电解)、置换反应(Cl2与NaBr反应)和复分解反应(沉淀Mg2+、盐酸溶解Mg(OH)2等),并涉及四个氧化还原反应(Cl2与NaBr反应、Na2CO3吸收Br2、加入硫酸时NaBr、NaBrO3发生的归中反应、电解熔融MgCl2),C正确;
D.在吸收塔中,Br2在Na2CO3溶液中发生歧化反应,在蒸馏塔中,NaBr、NaBrO3在硫酸提供的酸性溶液中发生归中反应,并实现了Br2的富集,D不正确;
故选:C。
5.(23-24高一下·北京朝阳·期末)利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A.“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性
B.经过“吹出”、“吸收”过程后,溴元素得到了富集
C.“吸收”过程的化学方程式:
D.第一次通入的目的是氧化,第二次通入的目的是氧化过量的
【答案】D
【分析】浓缩海水中的溴离子在酸性环境中被氯气氧化为溴单质,然后用空气吹出,吹出的溴单质被二氧化硫和水吸收反应为溴离子,实现溴的富集,最后再次利用氯气将溴离子氧化为溴单质。
【详解】A.“空气吹出”是利用热空气升高溶液的温度,使沸点低的溴挥发出来,利用了溴单质的挥发性,A正确;
B.由分析可知,经过“吹出”、“吸收”过程后,溴元素得到了富集,B正确;
C.在吸收塔里发生反应为溴单质、二氧化硫和水反应生成硫酸和溴化氢,化学方程式为,C正确;
D.第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化Br- ,D错误;
答案选D。
6.(23-24高一上·湖北武汉·期末)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图。下列说法错误的是
A.“吹出塔”利用了的易挥发性
B.该流程中一共进行了两次氧化还原反应
C.B可选用,反应中体现了的还原性
D.A和C可能是同一物质
【答案】B
【详解】A.易挥发性,因此“吹出塔”将吹出到吸收塔中,故A正确;
B.该流程中一共进行了三次氧化还原反应,A和溴离子反应生成溴单质,溴单质和B反应生成溴离子,溴离子和C反应生成溴单质,故B错误;
C.B可选用,溴单质和二氧化硫、水反应生成硫酸和氢溴酸,则反应中体现了还原性,故C正确;
D.A和C都是氧化溴离子,可能是同一物质,比如氯气,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下列各项操作,错误的有
A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下口流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D.选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应不溶于水,且比水更容易使碘溶解
【答案】A
【详解】A.酒精与水混溶,不能用作萃取剂,应用苯或四氯化碳等,故A错误;
B.分液时应避免液体重新混合而污染,应使下层液体从下口流出,上层液体则从上口倒出,故B正确;
C.分液漏斗用于盛装液体,且有活塞,应检漏,故C正确;
D.选取的萃取剂与原溶剂必须互不相溶,且溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,因此选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,该萃取剂要求不能与水互溶,且碘单质更易溶解,故D正确;
故选:A。
8.(23-24高一上·江苏苏州·期中)从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入得到的溶液,该操作为“萃取”
【答案】A
【分析】海带灼烧成灰有利于的浸出,过滤后滤液中含有,用H2O2氧化生成I2,用CCl4从碘水中萃取I2,得到I2的CCl4溶液,再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2。
【详解】A.实验室灼烧海带要用坩埚,不能用蒸发皿,A错误;
B.加热有利于含物质的溶解,海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率,B正确;
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,被氧化生成I2,碘元素发生氧化反应,C正确;
D.碘在CCl4中溶解度比在水中更大,碘水中加入可使I2从水中转移到中,该操作为“萃取”,D正确;
故选A。
9.(23-24高三上·河南·阶段练习)从海带中提取碘的实验过程主要包括:灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、蒸馏等步骤。下列说法错误的是
A.“灼烧”时,可用酒精灯直接加热坩埚
B.“过滤”时,为加快过滤速率,要用玻璃棒不断搅动漏斗中的液体
C.“氧化”时,可选用H2O2作氧化剂
D.“萃取”时,若用CCl4作萃取剂,则有机层从分液漏斗下方流出
【答案】B
【详解】A.灼烧固体应在坩埚中进行,所以灼烧干海带用到坩埚,A正确;
B.用玻璃棒不断搅动漏斗中的液体,防止破坏滤纸,B错误;
C.过氧化氢具有氧化性且不引入新杂质,故可选用H2O2作氧化剂,C正确;
D.四氯化碳与水互不相溶,且密度大于水,故用CCl4作萃取剂,则有机层从分液漏斗下方流出,D正确;
故选B。
10.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题:
下列说法不正确的是
A.上述方法的优点之一是原料取自大海
B.进行步骤①②③的目的是富集MgCl2
C.工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能
【答案】C
【分析】贝壳的主要成分是碳酸钙,高温分解生成氧化钙,氧化钙溶于水生成氢氧化钙,进入沉淀池与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁溶于盐酸转化为氯化镁,电解熔融的氯化镁生成镁和氯气;
【详解】A.海水和贝壳均来自于大海,因此上述方法的优点之一是原料取自大海,A正确;
B.根据以上分析可知进行①②③步骤的目的是富集MgCl2,B正确;
C.氧化镁的熔点太高,工业上不能利用电解熔融氧化镁的方法制取镁,一般是电解熔融氯化镁生成镁单质,C错误;
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能,D正确;
故选C。
11.(23-24高一上·江苏连云港·期中)下列说法中正确的是
A.目前工业上可以直接从海水中提取
B.液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用
C.从卤水中提取镁,只需要经过非氧化还原反应就可以得到金属镁
D.在开发和利用海水过程中,化学无法解决对环境造成的污染
【答案】B
【详解】A.海水中碘的浓度很小,海水中碘元素主要以I-的形式存在,需要通过氧化还原反应将I-转化成I2、富集等从海水中提取I2,不能直接从海水中提取I2,A项错误;
B.Fe与液氯常温下不反应,液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用,B项正确;
C.卤水中镁以Mg2+形式存在,从卤水中提镁的过程为:卤水中加入石灰乳使Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀,然后用盐酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在HCl气流中加热氯化镁晶体得无水MgCl2,电解熔融MgCl2得到Mg,电解熔融MgCl2得Mg和氯气的反应为氧化还原反应,C项错误;
D.在开发和利用海水过程中,化学可以解决对环境造成的污染,如用氯碱工业生成的NaOH吸收Cl2等,D项错误;
答案选B。
12.(24-25高一上·广西桂林·期中)“镁粉”学名“碳酸镁”,具有吸水防滑的作用,是体操运动员经常在手掌上涂抹的白色粉末,也可用于制防火涂料、制药等。下列有关“碳酸镁”的说法不正确的是
A.化学式为 B.受热不易分解
C.可用来治疗胃酸过多 D.从组成来看既属于镁盐又属于碳酸盐
【答案】B
【详解】A.“碳酸镁”的化学式为,A正确;
B.受热易分解,生成氧化镁和CO2,B错误;
C.能与盐酸反应,可用来治疗胃酸过多,C正确;
D.从组成来看阳离子为镁离子,属于镁盐,阴离子为碳酸根,属于碳酸盐,D正确;
故选B。
13.(23-24高一上·江苏淮安·阶段练习)下列说法正确的是
A.蒸馏完毕后,先停止通冷凝水,再停止加热
B.可以用酒精萃取碘水中的碘
C.从海带中提取碘应在烧杯中灼烧海带并用玻璃棒搅拌
D.除去NaCl溶液中少量KNO3的实验操作是蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤
【答案】D
【详解】A.蒸馏完毕后,应先停止加热,待烧瓶中溶液冷却后,再停止通冷凝水,因为在停止加热之后体系内温度依然很高,还会有少量蒸气溢出,故A错误;
B.酒精与水互溶,不能用酒精萃取碘水中的碘,故B错误;
C.从海带中提取碘应,在坩埚中灼烧海带并用玻璃棒搅拌,故C错误;
D.硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,除去NaCl溶液中少量KNO3的实验操作是蒸发至大量晶体析出后,为防止硝酸钾析出,要趁热过滤,故D正确;
选D。
14.(23-24高一上·上海·期末)下图为海水提溴的主要工业生产流程示意图(已知海水呈弱碱性)。
(1)①吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了Br2的 (选填对应的选项编号,同下);
②吸收塔中利用SO2将吹出的Br2转化为Br-,利用了SO2的 。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 酸性 D. 易挥发性 E.易溶于水
(2)提溴的原料海水,需要经过浓缩、酸化。其中酸化的目的是 。
【答案】(1) D B
(2)抑制氯气和水反应,提高氯气的利用率
【分析】浓缩海水中通入氯气氧化溴离子得到溴单质,用热空气将溴吹出,用SO2和水吸收吹出的溴单质,得到含有HBr的溶液,之后在蒸馏塔中通入氯气氧化溴离子得到溴单质,用水蒸气将溴单质吹出,冷凝精馏得到溴产品。
【详解】(1)①吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了Br2的挥发性,答案选D;
②吸收塔中SO2和Br2反应生成HBr和硫酸,利用了SO2的还原性,答案选B;
(2)根据Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO可知,“酸化”的目的是抑制氯气和水反应,提高氯气的利用率。
15.(23-24高一上·上海·期末)下图是从海水中提取粗溴的主要流程:
(1)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
(2)下列说法错误的是___________。
A.步骤①过滤可得到粗盐 B.步骤②会使溶液显黄色
C.含溴的苦卤中溴元素只以Br2形式存在 D.用热空气吹出是利用了溴的易挥发
【答案】(1)
(2)C
【详解】(1)氯气将溴离子氧化生成溴单质和氯离子,该反应的离子方程式是
(2)A.步骤①为蒸发浓缩,再过滤可得到粗盐,A正确;
B.步骤②溶液中含溴,显黄色,B正确;
C.浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,含溴的苦卤中溴元素大部分以Br2形式存在,有可能存在、,C错误;
D.用热空气吹出是利用了溴的易挥发性,D正确;
故选C。
综合应用
1.(23-24高一上·上海·期末)空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤④⑤是为了富集溴 B.步骤③说明溴具有挥发性
C.步骤④利用了的氧化性 D.步骤②的化学方程式为
【答案】C
【分析】苦卤中通入氯气把Br-氧化为Br2,用热空气吹出Br2,用二氧化硫吸收溴生成硫酸和氢溴酸富集溴元素,用氯气把HBr氧化为Br2,蒸馏得溴蒸汽,冷凝得液溴。
【详解】A.根据以上分析,步骤④⑤是为了富集溴,故A正确;
B.步骤③用热空气吹出Br2,说明溴具有挥发性,故B正确;
C.步骤④用二氧化硫吸收溴生成硫酸和氢溴酸,利用了的还原性,故C错误;
D.步骤②氯气把Br-氧化为Br2,化学方程式为,故D正确;
选C。
2.(22-23高一下·上海浦东新·期中)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
【详解】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,可使溴离子浓度增大,为浓缩过程,故B正确;
C.海带中无单质碘,存在形式为碘离子,提取碘是利用氧化剂氧化碘离子生成碘单质,萃取分液、蒸馏方法得到,故C错误;
D.氯气具有氧化性,可以氧化Br—、I—生成Br2、I2单质,故D正确;
故选C。
3.(22-23高一·上海宝山·阶段练习)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.粗盐可依次加入沉淀剂NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴元素可以用水蒸气吹出单质溴,再用Na2SO3将其还原吸收
【答案】C
【分析】海水经晒盐后得到粗盐和苦卤(含K+、Mg2+、Br-等),往苦卤中通入氯气置换出溴单质,由于Br2具有挥发性,用空气和水蒸气吹出溴单质,再用Na2SO3将其还原吸收转化为溴化氢,从而达到富集的目的,再次通入氯气置换出溴单质;往溴单质吹出后的苦卤中加入生石灰或石灰乳作为沉淀剂,将镁转化为氢氧化镁沉淀;据此分析解答。
【详解】A.向苦卤中通入氯气置换出溴单质,分离得到溴单质,通入氯气是为了提取溴,A正确;
B.粗盐中含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等杂质,精制时可在溶液中依次加入过量的氢氧化钠溶液、过量的氯化钡溶液和过量的碳酸钠溶液,过滤后向滤液中加入盐酸到溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯,B正确;
C.工业常选用生石灰或石灰乳作为沉淀剂,C错误;
D.提取溴时一般用氯气置换出溴单质,由于Br2具有挥发性,用空气和水蒸气吹出溴单质,再用Na2SO3将其还原吸收转化为溴化氢,达到富集的目的,D正确;
故选C。
4.(23-24高一上·上海·期末)实验室海带提碘的实验中不涉及的操作是
A.浸泡 B.萃取 C.过滤 D.蒸发
【答案】D
【详解】实验室用海带提取碘的实验操作步骤为:灼烧-溶解-过滤-萃取-蒸馏,无蒸发操作;
故答案为:D。
5.(2023·上海·模拟预测)下列海带提碘的操作中不合理的是
选项
A
B
C
D
使用仪器
相关操作
灼烧
浸泡海带
过滤海带浸出液
萃取碘
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.灼烧固体物质应该在坩埚中进行,A正确;
B.浸泡海带应该在烧杯中进行而不能用表面皿,B错误;
C.过滤时,应该使用的玻璃仪器有烧杯,漏斗,玻璃棒,C正确;
D.萃取的时候,应该用分液漏斗进行,D正确;
故选B。
6.(22-23高一上·上海浦东新·期末)从海带中提取碘的主要流程如下,下列说法中错误的是
A.海带具有富集碘的能力
B.过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.用苯萃取碘时,上层呈红棕色,下层几乎无色
D.可以用淀粉检验含碘水溶液中的
【答案】C
【分析】干海带浸泡后过滤,滤液中有碘离子,用氯气氧化碘离子成为碘单质,通过提纯得到单质碘,据此分析。
【详解】A.海带中可以提取碘单质,说明海带具有富集碘的能力,A正确;
B.过滤时放滤纸的容器是漏斗,烧杯用来装过滤后的液体,玻璃棒用来引流,故过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;
C.用苯萃取碘时,由于苯的密度小于水的密度,故有机层在上层,碘单质易溶于有机物,故上层呈紫红色,下层几乎无色,C错误;
D.淀粉遇到变蓝,可以用淀粉检验含碘水溶液中的,D正确;
故本题选C。
7.(22-23高一上·上海·期末)下列从海洋中获取物质的方案不合理的是
A.粗盐先通过除杂、精制得到饱和食盐水,然后电解得到氯气,最后和石灰乳反应制得漂白粉
B.苦卤酸化后通入氯气得到溴水,然后用热空气将其通入到SO2水溶液中,最后通入氯气后蒸馏得粗溴
C.干海带灼烧后加水浸取,然后加入H2O2得到碘水,最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质
D.向引入水库中的海水加入明矾,明矾电离后可以与水反应产生胶体,即可获得较为纯净的饮用水
【答案】D
【详解】A.粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、SO等杂质,先依次加入BaCl2、Na2CO3、NaOH除去SO、Ca2+、Mg2+,再过滤除去泥沙及沉淀,最后加入稀盐酸调节pH,除去过量的Na2CO3、NaOH,从而得到精制饱和食盐水,然后电解得到氯气,即:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,所得Cl2和石灰乳反应制得漂白粉,即:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,A正确;
B.苦卤中含有Br-,酸化后通入氯气得到溴水(Cl2+2Br-=2Cl-+Br2),然后用热空气将其通入到SO2水溶液中(Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr),最后通入氯气后蒸馏得粗溴(2HBr+Cl2=2HCl+Br2),B正确;
C.干海带灼烧后加水浸取得到含碘离子的溶液,然后加入H2O2得到碘水,最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质,C正确;
D.明矾电离后可以与水反应产生胶体只是吸附水中的悬浮杂质沉淀,无法除去海水中的Mg2+、Na+、Br-、Cl-等离子,不能获得较为纯净的饮用水,D错误;
故选D。
8.(21-22高一上·上海徐汇·阶段练习)下列叙述正确的是
A.海带提碘时可用H2O2将I-还原为碘单质
B.海水既苦又涩,不能直按利用
C.海水提溴过程中不涉及氧化还原反应
D.海水提溴时吸收塔内SO2、Br2和水之间发生反应生成硫酸和氢溴酸,体现SO2的还原性
【答案】D
【详解】A.碘离子被过氧化氢氧化为碘单质,发生氧化反应,故A错误;
B.海水既苦又涩,海水可直接利用如用潮水发电,从海水中可直接提取食盐NaCl,提取镁,提取溴等物质,故B错误;
C.海水提溴是利用加入氧化剂氧化溴离子得到溴单质,过程中需要发生氧化还原反应,故C错误;
D.二氧化硫可以和溴单质发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸,即SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,S元素化合价升高,SO2做还原剂,体现SO2的还原性,故D正确;
故选:D。
拓展培优
9.(23-24高一上·辽宁·期末)溴是国民经济生产所需的重要基础原料。某化学兴趣小组用模拟海水(含有和)提溴的流程如图所示,已知能与溴水发生反应:。下列说法错误的是
A.反应①②③中均有电子的转移
B.“空气吹出”时利用了溴易挥发的性质
C.反应①中的氧化剂可以选择碘水
D.若反应①③中的氧化剂均为氯气,最终要获得“液溴”,理论上至少需要消耗
【答案】C
【分析】向浓缩海水中通入氯气,可将氧化为,用空气从含的海水中将吹出,用吸收,发生反应,然后将吸收液氯化,发生反应,得到溴水,然后采用蒸馏的方法得到液溴。
【详解】A.根据分析得,反应①②③中均有电子的转移,A项正确;
B.通入空气和水蒸气吹出溴蒸气,利用了溴易挥发的性质,B项正确;
C.碘的氧化性弱于溴,不能置换出,C项错误;
D.反应①:,反应③:,氧化剂均为氯气,生成“液溴”需要,则最终要获得“液溴”,理论上至少需要消耗,D项正确;
故选C。
10.(22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末)某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。
已知:,的沸点高于,根据以上流程,判断下列说法正确的是
A.步骤X“萃取”时,可用无水乙醇代替
B.加入溶液后发生反应的离子方程式为:
C.方案甲采用蒸馏法时,碘蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到
D.步骤Y后下层液体不可循环利用
【答案】B
【分析】由流程可知,海带浸取液中通入氧气调节溶液pH,得到含I2的水溶液,加入四氯化碳萃取分液得到含l2的CCl4溶液,方案甲是直接蒸馏得到碘单质,方案乙是: 利用氢氧化钠溶液吸收碘的四氯化碳溶液、分液得到上层溶液中是NaI和NaIO3,步骤Y为反萃取,分液下层为四氯化碳,上层中加入H2SO4溶液发生归中反应得到I2的水溶液,操作Z为过滤,得到粗碘蒸馏提纯得到纯净碘单质,以此解答该题。
【详解】A.步骤X“萃取”时,因乙醇与水互溶,则不能用无水乙醇代替,A错误;
B.加入溶液后发生反应的离子方程式为:,得到I2的水溶液,B正确;
C.I2的沸点高于,则方案甲采用蒸馏法时,蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到,C错误;
D.步骤Y为反萃取,分液下层为四氯化碳可在步骤X中循环使用,D错误;
故选B。
11.(22-23高一上·安徽合肥·阶段练习)加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或,某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式。提供试剂:维生素C、过氧化氢溶液
下列说法错误的是
A.反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力
B.加碘盐中可同时添加和KI
C.若X为过氧化氢溶液,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI
D.若X为维生素C,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为
【答案】B
【详解】A.酸性条件下氧化剂的氧化能力增强,反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力,故A正确;
B.在酸性条件下发生如下反应:,故碘盐中不可同时添加KIO3和KI,故B错误;
C.X为过氧化氢溶液,过氧化氢具有强氧化性,与KI反应生成I2,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI,故C正确;
D.维生素C具有还原性,KIO3具有氧化性,两者反应能生成I2,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为,故D正确;
故选:B。
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第二章 海洋中的卤素资源
第三节 溴和碘的提取
第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验
教学目标
1.掌握卤素单质的物理性质及递变规律。
2.掌握从海带中提取碘的实验室流程。
3.理解提取过程中富集、分离、提纯的原理。
4.掌握Cl⁻、Br⁻、I⁻的检验方法。
重点和难点
重点:1.提取溴和碘的核心化学反应和分离提纯的关键操作。
2.常见卤素离子的检验方法。
难点:1.工业提溴流程的多步转化逻辑。
2.各卤素离子的专属检验试剂与现象,干扰离子的排除。
◆知识点一 溴和碘的提取
1.从海水中提取溴
(1)原料:苦卤(海水 后得到的母液)是海水制盐工业的副产物,其中含有高浓度的 等,是从海水中提取溴的主要原料。
(2)步骤:
①浓缩酸化:浓缩并酸化海水后,通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质: 。
②氧化富集:向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气,将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的: (也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。
③氧化吸收:向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:2HBr+Cl2===2HCl+Br2,用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。
易错提醒
①步骤③已将溴吹出,但步骤④又重新用SO2吸收溴,步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2,步骤④⑤的目的是提高溴的含量,即富集溴。
②步骤④方程式为SO2+Br2+2H2O==HBr+H2SO4;大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法,采用的仪器为分液漏斗,操作时下层液体必须从下口流出,上层液体从上口倒出。
(3)流程:海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图:
(4)溴的用途
①制备药物:“红药水”中含有溴元素;溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。
②制造杀虫剂。
③制造感光剂:溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。
2.从海带中提取碘
(1)原理:
①碘在海带中以化合态的形式存在。
②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)的形式进入水中,可选择 等氧化剂把碘离子氧化成碘单质,离子方程式分别可表示为: , 。
(2)流程:
(3)碘元素的应用:碘是人体必需的微量元素,人体缺碘时患甲状腺肿大。
易错提醒
①海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)形式进入水中,可将海带粉碎或灼烧成海带灰,延长浸泡时间或不断搅拌(现代工业用离子交换法)等方法以提高碘的提取率。
②提取过程中加入NaOH溶液碱化的目的是在碱性溶液中,可溶性有机物质可形成沉淀通过过滤除去。
③氧化操作时,加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等,从绿色化学的角度最佳选择的氧化剂是双氧水,因还原产物是水,不引入新的杂质,无污染。
即学即练
1.海水提溴时,下列步骤所对应的目的错误的是
选项
A
B
C
D
步骤
浓缩海水
通入氯气
鼓入热空气
冷凝溴蒸气
目的
富集溴元素
生成 Br2
氧化 Br-
获得粗溴
A.A B.B C.C D.D
2.实验室用有机含碘(主要以和的形式存在)废水制备单质碘的实验流程如下:
已知:碘的熔点为,但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是
A.操作①和③中的有机相从分液漏斗下端放出
B.操作②中发生反应的离子方程式为
C.操作④中用到的玻璃仪器只需蒸馏烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶
D.操作⑤可用如图所示的水浴装置进行
3.“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,其流程如下,下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ:加入酸酸化可提高的利用率
B.步骤Ⅱ、Ⅲ:目的是富集溴元素,在吹出塔和吸收塔中完成
C.步骤Ⅳ:采用水蒸气将液溴蒸出
D.步骤Ⅴ:采用萃取分液得到液溴
◆知识点二 卤素离子的检验
1.沉淀法
(1)试剂:硝酸银和稀硝酸
(2)现象及原理:
试剂
现象
结论及离子方程式
取样,先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液,观察现象。
生成 色沉淀
有Cl-:
生成 色沉淀
有Br-:
生成 色沉淀
有I-:
2.氧化还原法
试剂
现象
结论及解释
Br-
氯水+CCl4
与新制的氯水反应生成 色溶液,再滴加四氯化碳溶液分层,下层显 色
I-
氯水+CCl4
与新制的氯水反应生成 色溶液,再滴加四氯化碳溶液分层,下层显 色
氯水加淀粉溶液
与氯水反应生成 色溶液,使淀粉溶液变 色
易错提醒
检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸,因为其灵敏度高,反应现象明显。检验时,一定要加入稀硝酸,以排除CO、OH-等离子的干扰。
即学即练
1.试设计实验证明一瓶黄色溶液是溴水而不是碘水。
2.下列物质不能使淀粉碘化钾试纸变蓝色的是
A.双氧水 B.碘酒 C.氯化铁溶液 D.稀硫酸
3.检验某无色溶液中是否含有I-,所用试剂不合理的是
A.淀粉溶液和氯水 B.硝酸酸化的硝酸银溶液
C.氯水和四氯化碳 D.溴水和酒精
一、海洋中其他资源的提取
1.碘元素的实验探究——加碘盐中碘元素的检验
①加碘盐中碘元素的存在形式:IO3-。
②检验原理:在酸性条件下,IO3-与I-反应的离子方程式:IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O,生成的单质碘用淀粉溶液检验,现象是淀粉溶液变蓝。
③用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案:
食盐酸性溶液试纸变蓝,证明有碘元素存在。
实验现象及结论:试纸变蓝,证明有碘元素存在。
2.海带中碘的提取
主要流程:
有关反应的离子方程式:
Cl2+ 2I-=== 2Cl- + I2 或 H2O2+ 2I-+ 2H+=== 2H2O + I2
3.海水中镁的提取
主要流程:
有关反应的化学方程式:
MgCl2+Ca(OH)2=== Mg(OH)2 + CaCl2 Mg(OH)2=== MgO + H2O
Mg(OH)2+ 2HCl=== MgCl2 + H2O MgCl2(熔融)=== Mg + Cl2 ↑
实践应用
1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是
A.③中得到的上层溶液中含有I-
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2=I2+2OH-
D.操作Z的名称是加热
2.从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧于海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入得到的溶液,该操作为“萃取”
3.实验室从海藻中提取碘的流程如下:
下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是
选项
步骤
采用装置
主要仪器
A
①
灼烧装置
蒸发皿
B
②
溶解装置
烧杯
C
③
过滤装置
漏斗
D
④
分液装置
分液漏斗
A.A B.B C.C D.D
2、 卤素离子的检验
离子
检验试剂
主要实验现象
有关反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀HNO3
白色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、稀HNO3
浅黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层红棕色
2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2
I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + I- = AgI↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层紫色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
③淀粉和适量氯水
溶液显蓝色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
实践应用
4.下列各组实验中,实验操作、实验现象及结论或解释均正确的是
实验操作
实验现象
结论或解释
A
用玻璃棒蘸取某无色溶液在火焰上灼烧
火焰出现黄色
溶液中含钠元素
B
向某溶液中滴加适量的稀硝酸酸化,再滴
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
该溶液中含有Cl⁻
C
向FeCl3溶液中滴加KSCN 溶液
产生红色沉淀
Fe³⁺能与SCN⁻反应
D
取一定量的漂白粉加适量水溶解,放入有
色布条
观察到布条褪色
CaCl2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
5.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定含有
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明一定含有Br-
C.往溶液中加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
D.往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
6.常温下,c(H+)=0.1mol/L的某溶液中可能含有Na+、 Fe3+、 Fe2+、I-、Cl-、 中的某几种离子,现取100mL该溶液进行如图所示实验:
已知氧化性Fe3+>I2,根据实验结果,判断下列说法正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.一定存在Fe2+、I-、Cl-
C.一定不存在,可能存在Na+和Cl-
D.该溶液中一定存在Fe2+、I-,可能含Cl-
考点一 海水提溴
【例1】“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图,下列说法正确的是
A.B可选用进入吸收塔,反应中体现氧化性
B.通入吹出塔的气体A和通入蒸馏塔的气体C可能是同一物质
C.精馏装置需要蒸馏烧瓶、分液漏斗、冷凝管
D.该提溴流程中进行了两次氧化还原反应
解题要点
从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤,“氧化”一般使用氯气,“提取”利用的是溴的挥发性。
【变式1-1】海水中含有丰富的化学资源,可从中提取多种化工原料。某工厂对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤①可先依次加入过量、和溶液,过滤后再加入盐酸调节
B.步骤②发生的反应是氯碱工业的主要反应
C.步骤③通入可制得,说明的氧化性大于
D.工业上可通过电解溶液的方法获得镁单质
【变式1-2】溴及其化合物在生产中应用广泛。工业上一种海水提溴工艺的部分流程如图所示。
已知:“吸收”步骤发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。下列说法正确的是
A.“吸收”步骤中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
B.H2SO4既是电解质,又是离子化合物
C.“氧化”中发生的反应是Cl2+2HBr=2HCl+Br2
D.溴分子中含有非极性共价键,是共价化合物
考点二 海带提碘
【例2】某同学取干海带经下列加工流程,从中提取。下列说法错误的是
已知:
A.操作1中至少包括灼烧、溶解、过滤等主要过程
B.试剂a可以是等氧化剂,试剂b可以是
C.操作2和3均用到分液漏斗,振荡萃取时分液漏斗下口要向下倾斜,并不断放气
D.反应1每得到127克碘,转移电子数约为(NA为阿伏加德罗常数的值)
解题要点
先从海带是溶出I-,再用氧化剂把I-氧化为I2,然后萃取出I2,最后减压蒸馏除去有机溶剂,从而得到I2。
【变式2-1】海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。从海带中提取碘单质的工艺流程如下,下列说法不正确的是
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的有机溶液―→粗碘
A.过程①需要用到蒸发皿 B.过程②中发生氧化还原反应
C.过程③的操作为萃取分液 D.粗碘可通过升华进行纯化
【变式2-2】海带中含有丰富的碘,某同学在老师的指导下按照如图所示的流程进行了实验。下列说法错误的是
A.灼烧前要用水将海带洗净
B.步骤③用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C.灼烧后的灰烬中,碘元素以I-的形式存在
D.步骤④反应的离子方程式为
考点三 卤素离子的检验
【例3】鉴别Cl﹣、Br﹣、I﹣可以选用的试剂是
A.碘水,淀粉溶液 B.溴水,四氯化碳
C.淀粉,KI溶液 D.硝酸银溶液,稀HNO3
解题要点
卤素离子检验的常用方法:
离子
检验试剂
主要实验现象
有关反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀HNO3
白色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、稀HNO3
浅黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层红棕色
2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2
I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
黄色沉淀,
且不溶于稀硝酸
Ag+ + I- = AgI↓
②氯水和CCl4
液体分层,下层紫色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
③淀粉和适量氯水
溶液显蓝色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
【变式3-1】不能检验溶液中I-的试剂是
A.AgNO3溶液 B.氯水、酒精 C.氯水、淀粉 D.氯水、CCl4
【变式3-2】检验KI溶液中是否含有Br-的实验,合理的方法是
A.加入少量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.滴加硝酸银溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层为红棕色,则有Br-
D.上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-
基础达标
1.(22-23高一上·上海浦东新·期末)海水提溴时,下列步骤所对应的目的错误的是
选项
A
B
C
D
步骤
浓缩海水
通入氯气
鼓入热空气
冷凝溴蒸气
目的
富集溴元素
生成 Br2
氧化 Br-
获得粗溴
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一上·江苏盐城·期末)下列过程的相关方程式书写正确的是
A.通入水中制氯水:
B.铁粉与稀硫酸反应:
C.从海水中提取溴:
D.澄清石灰水中的电离:
3.(24-25高三上·山西朔州·阶段练习)工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下:
下列说法错误的是
A.海水中经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
B.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
C.“吸收塔”内发生反应的离子方程式为
D.“吹出塔”内热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
4.(24-25高二上·四川成都·开学考试)海水中蕴藏的元素高达80多种,是人类财富的重要集散地。如图是对海水资源的综合利用的示意图,下列说法正确的是
A.由晶体得到无水需要在空气中加热
B.电解熔融氯化镁所得的镁蒸气可在的环境里冷却为固体镁
C.上述转化过程中,有分解反应、置换反应和复分解反应,并涉及四个氧化还原反应
D.在吸收塔中被溶液还原,在蒸馏塔中被硫酸氧化,实现了的富集
5.(23-24高一下·北京朝阳·期末)利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A.“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性
B.经过“吹出”、“吸收”过程后,溴元素得到了富集
C.“吸收”过程的化学方程式:
D.第一次通入的目的是氧化,第二次通入的目的是氧化过量的
6.(23-24高一上·湖北武汉·期末)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图。下列说法错误的是
A.“吹出塔”利用了的易挥发性
B.该流程中一共进行了两次氧化还原反应
C.B可选用,反应中体现了的还原性
D.A和C可能是同一物质
7.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下列各项操作,错误的有
A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下口流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D.选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应不溶于水,且比水更容易使碘溶解
8.(23-24高一上·江苏苏州·期中)从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法,不正确的是
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率
C.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
D.碘水加入得到的溶液,该操作为“萃取”
9.(23-24高三上·河南·阶段练习)从海带中提取碘的实验过程主要包括:灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、蒸馏等步骤。下列说法错误的是
A.“灼烧”时,可用酒精灯直接加热坩埚
B.“过滤”时,为加快过滤速率,要用玻璃棒不断搅动漏斗中的液体
C.“氧化”时,可选用H2O2作氧化剂
D.“萃取”时,若用CCl4作萃取剂,则有机层从分液漏斗下方流出
10.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)从海水中提取镁的流程如图所示(图中是主要产物)。请回答相关问题:
下列说法不正确的是
A.上述方法的优点之一是原料取自大海
B.进行步骤①②③的目的是富集MgCl2
C.工业上也可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.电解法冶炼金属要消耗大量的电能
11.(23-24高一上·江苏连云港·期中)下列说法中正确的是
A.目前工业上可以直接从海水中提取
B.液氯可储存于钢瓶中,便于运输和使用
C.从卤水中提取镁,只需要经过非氧化还原反应就可以得到金属镁
D.在开发和利用海水过程中,化学无法解决对环境造成的污染
12.(24-25高一上·广西桂林·期中)“镁粉”学名“碳酸镁”,具有吸水防滑的作用,是体操运动员经常在手掌上涂抹的白色粉末,也可用于制防火涂料、制药等。下列有关“碳酸镁”的说法不正确的是
A.化学式为 B.受热不易分解
C.可用来治疗胃酸过多 D.从组成来看既属于镁盐又属于碳酸盐
13.(23-24高一上·江苏淮安·阶段练习)下列说法正确的是
A.蒸馏完毕后,先停止通冷凝水,再停止加热
B.可以用酒精萃取碘水中的碘
C.从海带中提取碘应在烧杯中灼烧海带并用玻璃棒搅拌
D.除去NaCl溶液中少量KNO3的实验操作是蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤
14.(23-24高一上·上海·期末)下图为海水提溴的主要工业生产流程示意图(已知海水呈弱碱性)。
(1)①吹出塔中通入热空气吹出Br2,利用了Br2的 (选填对应的选项编号,同下);
②吸收塔中利用SO2将吹出的Br2转化为Br-,利用了SO2的 。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 酸性 D. 易挥发性 E.易溶于水
(2)提溴的原料海水,需要经过浓缩、酸化。其中酸化的目的是 。
15.(23-24高一上·上海·期末)下图是从海水中提取粗溴的主要流程:
(1)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
(2)下列说法错误的是___________。
A.步骤①过滤可得到粗盐 B.步骤②会使溶液显黄色
C.含溴的苦卤中溴元素只以Br2形式存在 D.用热空气吹出是利用了溴的易挥发
综合应用
1.(23-24高一上·上海·期末)空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤④⑤是为了富集溴 B.步骤③说明溴具有挥发性
C.步骤④利用了的氧化性 D.步骤②的化学方程式为
2.(22-23高一下·上海浦东新·期中)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
3.(22-23高一·上海宝山·阶段练习)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.粗盐可依次加入沉淀剂NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴元素可以用水蒸气吹出单质溴,再用Na2SO3将其还原吸收
4.(23-24高一上·上海·期末)实验室海带提碘的实验中不涉及的操作是
A.浸泡 B.萃取 C.过滤 D.蒸发
5.(2023·上海·模拟预测)下列海带提碘的操作中不合理的是
选项
A
B
C
D
使用仪器
相关操作
灼烧
浸泡海带
过滤海带浸出液
萃取碘
A.A B.B C.C D.D
6.(22-23高一上·上海浦东新·期末)从海带中提取碘的主要流程如下,下列说法中错误的是
A.海带具有富集碘的能力
B.过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C.用苯萃取碘时,上层呈红棕色,下层几乎无色
D.可以用淀粉检验含碘水溶液中的
7.(22-23高一上·上海·期末)下列从海洋中获取物质的方案不合理的是
A.粗盐先通过除杂、精制得到饱和食盐水,然后电解得到氯气,最后和石灰乳反应制得漂白粉
B.苦卤酸化后通入氯气得到溴水,然后用热空气将其通入到SO2水溶液中,最后通入氯气后蒸馏得粗溴
C.干海带灼烧后加水浸取,然后加入H2O2得到碘水,最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质
D.向引入水库中的海水加入明矾,明矾电离后可以与水反应产生胶体,即可获得较为纯净的饮用水
8.(21-22高一上·上海徐汇·阶段练习)下列叙述正确的是
A.海带提碘时可用H2O2将I-还原为碘单质
B.海水既苦又涩,不能直按利用
C.海水提溴过程中不涉及氧化还原反应
D.海水提溴时吸收塔内SO2、Br2和水之间发生反应生成硫酸和氢溴酸,体现SO2的还原性
拓展培优
9.(23-24高一上·辽宁·期末)溴是国民经济生产所需的重要基础原料。某化学兴趣小组用模拟海水(含有和)提溴的流程如图所示,已知能与溴水发生反应:。下列说法错误的是
A.反应①②③中均有电子的转移
B.“空气吹出”时利用了溴易挥发的性质
C.反应①中的氧化剂可以选择碘水
D.若反应①③中的氧化剂均为氯气,最终要获得“液溴”,理论上至少需要消耗
10.(22-23高一下·黑龙江哈尔滨·期末)某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。
已知:,的沸点高于,根据以上流程,判断下列说法正确的是
A.步骤X“萃取”时,可用无水乙醇代替
B.加入溶液后发生反应的离子方程式为:
C.方案甲采用蒸馏法时,碘蒸气先汽化冷凝,在锥形瓶中先得到
D.步骤Y后下层液体不可循环利用
11.(22-23高一上·安徽合肥·阶段练习)加碘盐中碘可能有两种存在形式KI或,某兴趣小组设计如图实验检验某品牌加碘盐中碘的存在形式。提供试剂:维生素C、过氧化氢溶液
下列说法错误的是
A.反应中加入稀硫酸可提高氧化剂的氧化能力
B.加碘盐中可同时添加和KI
C.若X为过氧化氢溶液,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为KI
D.若X为维生素C,观察到溶液变蓝,则加碘盐中碘存在形式为
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