第5章 第16讲 卤族元素 溴、碘单质的提取（教师用书word）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（双选）

第16讲　卤族元素　溴、碘单质的提取 【复习目标】　1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验方法。2.掌握溴、碘单质的提取方法。 考点一　卤素及卤素离子的检验 1.溴、碘单质的物理性质 性质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有机溶剂中 易溶 易溶 特性 易挥发、有毒 ①易升华 ②使淀粉溶液变蓝 2.卤素单质性质的相似性 (1)都能与大多数金属反应： 2Fe＋3Br22FeBr3、Fe＋I2FeI2。 (2)都能与H2反应：H2＋X22HX。 (3)都能与水反应：X2＋H2O⥫⥬HX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O4HF＋O2)。 (4)都能与碱液(如NaOH)反应： X2＋2NaOHNaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。 3.卤素单质性质的递变性 【微思考1】　(1)卤族元素的单质Cl2、Br2均能将Fe氧化为　　　　　，而I2只能将铁氧化为　　　　。 (2)卤素氢化物的两大性质 ①酸性：HF是　　　酸，HCl、HBr、HI是　　　酸。 ②沸点：HCl　　　　HBr　　　　HI，氟化氢沸点　　　　HI。 (3)砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物可能具有的性质是　　　　(填序号)。 ①HAt很稳定　②At2易溶于某些有机溶剂 ③AgAt不溶于水　④At2是有色固体 提示：(1)Fe3＋　Fe2＋　(2)①弱　强　②＜　＜　高于　(3)②③④ 氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高 溴 ①Br2是深红棕色液体，易挥发 ②Br2易溶于有机溶剂 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 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可防治甲状腺肿大 4.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 (2)置换——萃取法 无色未知液 有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液蓝色溶液，表明有I－。 学生用书⬇第90页 【微思考2】　鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是　　　　(填序号)。 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 提示：②④⑤ 卤族元素的性质 1.(2024·浙南名校联盟期中)溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性：Cl2＞Br2，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是(　　) A.溴单质只具有氧化性 B.溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr C.Br－还原性比Cl－弱 D.溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO 答案：B 解析：溴单质化合价既可升高，也可降低，因此既有氧化性又有还原性，故A不符合题意；氯气与氢气在点燃条件下反应生成HCl，溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr，故B符合题意；氧化性：Cl2＞Br2，则Br－还原性比Cl－强，故C不符合题意；溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和水，故D不符合题意。 2.如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是(　　) A.单质①是最活泼的非金属单质 B.单质②能使品红溶液褪色 C.单质④能使淀粉溶液变蓝 D.单质的氧化性：④＞③＞②＞① 答案：D 解析：从F2→I2，相对分子质量逐渐增大，沸点也逐渐升高，故①为F2，②为Cl2，③为Br2，④为I2。F2是最活泼的非金属单质；单质的氧化性：①＞②＞③＞④，D项错误。 卤族元素的氧化性 3.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(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　　　　　　　　　　　　　。 (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的实验目的是　　　　　　　　　　　　　。 (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。 答案：(1) (2)湿润的淀粉-KI试纸变蓝 (3)Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－ (4)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 (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰 (6)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A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr2NaCl＋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进入D中发生反应：Br2＋2KI2KBr＋I2。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Br2置换I2实验的干扰。 拟卤素和卤素互化物 4.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C－C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。 (1)写出(CN)2的电子式：　　　　　　　。 (2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：　　　　　　　。 (3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 答案：(1)∶N··C∶C··N∶ (2)(CN)2＋2NaOHNaCN＋NaCNO＋H2O (3)2I－＋Cl2I2＋2Cl－ 5.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。 (1)ICl3与水反应的产物可能为　　　　　　 (填化学式)。 (2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　， 该反应是否是氧化还原反应？　　　　　　(填“是”或“否”)。 答案：(1)HCl、HIO2　(2)ICl＋2OH－Cl－＋IO－＋H2O　否 学生用书⬇第91页 考点二　卤素的提取 1.海水提取溴 (1)流程 (2)主要过程及反应原理 2.海带中提取碘 (1)流程 (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－I2＋2Cl－。 【微思考】　(1)人类可以从海水中获得淡水，以解决水资源危机。海水淡化的方法主要有蒸馏法、　　　　等。实验室模拟蒸馏法淡化海水时，加热　　　　　　(仪器名称)，应向该仪器中加入沸石，目的是　　　　。 (2)灼烧海带时，应将海带放入　　　　(填仪器名称)中灼烧。 提示：(1)电渗析法　蒸馏烧瓶　防止暴沸　(2)坩埚 1.从淡化海水中提取溴的流程如下： 下列有关说法不正确的是(　　) A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B.步骤Ⅲ的离子反应方程式：2Br－＋Cl22Cl－＋Br2 C.工业上每获得1 mol Br2，需要消耗44.8 L Cl2 D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 答案：C 解析：Br2可以和Na2SO3溶液发生反应：Na2SO3＋Br2＋H2ONa2SO4＋2HBr，可用Na2SO3吸收Br2蒸气，A正确；氯的非金属性比溴的强，步骤Ⅲ利用置换反应制取Br2，B正确；步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均使用到Cl2，但未标明氯气所处的温度和压强，且反应过程中有损耗，故消耗Cl2的体积未知，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，D正确。 2.从海水提取食盐后的卤水(含Cl－、Br－、Na＋、K＋等离子)中提取溴，其流程如下： (1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴，其目的是　　　　　　　　　　，步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的　　　　(填字母)。 A.二氧化硫 B.空气 C.氩气 D.二氧化碳 (2)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (3)写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离子方程式：　　　　　　　　　。 答案：(1)富集溴元素　A　(2)3Br2＋3CBr＋5Br－＋3CO2↑　 (3)Br＋5Br－＋6H＋3Br2＋3H2O 3.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题： 学生用书⬇第92页 (1)①中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗　　　　　　(填“上口倒出”或“下口放出”)。 (3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　。 (4)④中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (5)操作⑤的名称为　　　　　　。 答案：(1)2I－＋2H＋＋H2O2I2＋2H2O (2)下口放出　(3)3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O　(4)5I－＋I＋6H＋3I2↓＋3H2O (5)过滤 4.活性炭吸附法是工业提碘的主要方法之一，其流程如下： (1)酸性条件下，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO。写出反应①的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液等都是常用的强氧化剂，但工业上氧化卤水中的I－选择了价格并不便宜的亚硝酸钠，可能的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)反应②发生时，溶液底部有紫黑色固体生成，有时溶液上方产生紫色气体，产生这种现象的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (4)流程中，碘元素经过了I－→I2→I－、I→I2的变化过程，这样反复操作的目的是　　　　　　　。 答案：(1)2N＋4H＋＋2I－2NO↑＋I2↓＋2H2O　(2)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾氧化性太强，还能继续氧化I2　(3)碘在水中溶解度不大，且易升华　(4)富集碘元素 反萃取法的应用 1.碘单质易升华，采用蒸馏法从I2的CCl4溶液中分离碘单质是不合理的。常用浓NaOH溶液与四氯化碳中的碘单质反应：3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O，将碘重新富集在水中的方法，称为反萃取法。再经酸化：5I－＋I＋6H＋3I2↓＋3H2O，碘单质重新析出，流程如下： 2.由于CCl4是一种有毒的有机物，工业上尽可能避免使用CCl4，现代工业又开发了用活性炭吸附、I2碱液淋洗再酸化、高分子膜富集等多种绿色生产工艺。 1.正误判断 (1)(2023·浙江6月选考)往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡，现象为分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，则碘在浓KI溶液中溶解能力大于在CCl4中的溶解能力(　　) (2)(2022·海南卷)使用含氟牙膏能预防龋齿(　　) (3)(2022·全国乙卷)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2(　　) (4)(2022·江苏卷)证明Br2的氧化性比I2的强：向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 2.(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 答案：B 解析：由题给流程可知，向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，分液得到四氯化碳和溶液A；向溶液A中加入硫酸溶液，碘化钠和碘酸钠在酸性条件下发生归中反应生成碘。由分析可知，步骤I中，加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，则充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，故A正确；四氯化碳的密度大于水的密度，则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A，故B错误；由分析可知，向溶液A中加入试剂X的目的是使碘化钠和碘酸钠发生归中反应生成碘，则试剂X可用硫酸，故C正确；碘受热会升华，所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯，故D正确。 3.(2022·河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) 学生用书⬇第93页 A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序 B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离 C.中和工序中的化学反应为Li2CO3＋2HBrCO2↑＋2LiBr＋H2O D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1 答案：A 解析：由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A说法错误；除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫，硫属于非极性分子形成的分子晶体，而硫酸钡属于离子晶体，根据相似相溶原理可知，硫可溶于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B说法正确；中和工序中，碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为 Li2CO3＋2HBrCO2↑ ＋2LiBr ＋H2O，C说法正确；根据电子转移守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为1∶1；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1，因此，参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1，D说法正确。 4.(江苏卷)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气 答案：B 5.(2021·江苏卷改编)通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2。 下列说法中不正确的是(　　) A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式：3I2＋6OH－5I－＋I＋3H2O B.通过分液的方法可将水溶液与CCl4分离 C.加稀硫酸反应的离子方程式：5I－＋I＋3H2O3I2＋6OH－ D.回收的粗碘可通过升华进行纯化 答案：C 解析：由题中流程可知，I2与浓NaOH溶液反应、分离，得到含I－和I的水溶液，推测发生反应：3I2＋6OH－5I－＋I＋3H2O，A正确；CCl4不溶于水，故通过分液可将水溶液与CCl4分离，B正确；加入稀硫酸，反应体系呈酸性，反应的离子方程式应为5I－＋I＋6H＋3I2＋3H2O，C错误；碘易升华，故回收的粗碘可通过升华进行纯化，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $