第16讲 卤族元素 溴、碘单质的提取(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（新高考·双选）

该高中化学讲义聚焦卤族元素性质、卤素离子检验及溴碘单质提取等高考核心考点，按“通性-特殊性-应用”逻辑梳理知识，涵盖物理性质对比、化学性质递变、离子检验方法及工业提取流程，通过考点梳理、微思考辨析、典例精讲、真题演练四环节，帮助学生构建系统知识网络，突破易混点。 资料突出科学思维与科学探究，如设计卤族元素递变性推测砹性质的微思考培养推理能力，分析海水提溴富集流程强化物质转化观念，结合2024浙江、黑吉辽卷真题及分层练习，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰框架。

第16讲　卤族元素　溴、碘单质的提取 [课程标准]　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.卤族元素 卤族元素位于元素周期表的第ⅦA族，价层电子排布式为ns2np5。 2.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 3.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)。 4.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　　　　。 提示：Fe3＋　Fe2＋ (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(填“＞”“＜”或“＝”)，氟化氢沸点 　　　　HI。 提示：①弱　强　②＜　＜　高于 (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：②③④ 5.卤素单质性质的特殊性 氟 ①无正价，元素非金属性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O4HF＋O2，在暗处与H2反应会爆炸 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 【微思考2】　下列说法中正确的是　　　　(填序号)。 ①加碘盐能使淀粉变蓝 ②清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗，再用水清洗 ③液溴易挥发，存放液溴的试剂瓶中应加水，进行水封 ④用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去 ⑤可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2，验证F2的氧化性大于Cl2 提示：②③ 6.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－。 【微思考3】　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.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溶液反应只生成NaBr和HBrO 答案：B 解析：溴单质中Br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：分析题图，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)∶NC∶CN∶ (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 考点二　卤素的提取 1.氯的制取——氯碱工业 (1)制取流程 海水粗盐饱和食盐水 (2)发生反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2.海水提取溴 (1)流程 (2)主要过程及反应原理 【微思考1】　(1)步骤②用热空气吹出，利用Br2的　　　　性。 提示：易挥发 (2)步骤①已经得到溴单质，为什么不直接蒸馏，而要进行②、③、④后再蒸馏：　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：苦卤中溴的浓度低，直接蒸馏能耗大，成本高，流程中②、③、④步实际上是溴的富集过程，提高溴的浓度，减少能源消耗，降低生产成本 3.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2】　根据上述流程回答问题。 (1)灼烧海带时，应将海带放入　　　　(填仪器名称)中灼烧。 提示：坩埚 (2)分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗　　　　(填“上口倒出”或“下口放出”)。 提示：下口放出 (3)蒸馏时留在蒸馏烧瓶中的是　　　　　　　　。 提示：碘单质 (4)为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案： 回答下列问题。 a.操作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：　　　　　　　　　　　　　。 b.操作④中反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 c.操作⑤的名称为　　　　。 提示：a.3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O b.5I－＋I＋6H＋3I2↓＋3H2O　c.过滤 1.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 2.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、酸性高锰酸钾溶液氧化性太强，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)(2025·山东卷)液溴加水封保存在广口试剂瓶中 (　　) (2)(2025·山东卷)灼烧海带，所用仪器为坩埚、泥三角 (　　) (3)(2025·北京卷)先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞(　　) (4)(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 (　　) (5)(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 (　　) (6)(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)√　(5)×　(6)√ 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，则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A，故A正确，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.(2024·黑、吉、辽卷)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液；②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液；③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合，溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡，周期性变色；几分钟后，稳定为蓝色。下列说法错误的是(　　) A.无色→蓝色：生成I2 B.蓝色→无色：I2转化为化合态 C.H2O2起漂白作用 D.淀粉作指示剂 答案：C 解析：由无色变为蓝色，是因为反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，A正确；由蓝色变为无色，说明碘单质被消耗，即碘单质转化为化合态，B正确；由上述分析可知，过氧化氢作还原剂，C错误；淀粉作指示剂，与碘单质作用而显示蓝色，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $