第16讲　卤族元素　海水资源提溴、碘 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦卤族元素性质、卤素离子检验及海水提溴碘等核心考点，依据课标要求梳理必备知识，通过考点权重分析明确氧化性递变、离子检验等高频考点，归纳实验流程题、性质推断题等常考题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度融合与核心素养培养，如2024吉林“碘钟”反应题训练科学思维，海带提碘实验题强化科学探究与实践。针对卤素离子检验设计“试剂选择-现象分析-干扰排除”突破法，结合易错点指导应试技巧，助力学生构建知识网络，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第16讲　卤族元素　 海水资源提溴、碘 ［课标要求］ 1.掌握卤族元素单质及其化合物的性质及卤素离子的检验。2.掌握溴、碘的提取。 卤素的性质及 卤素离子的检验 考点1 第页 卤族元素 卤族元素又称卤素，位于元素周期表的________族，价层电子排布式为________。 第ⅦA ns2np5 第页 溴、碘单质物理性质比较 物质 Br2 I2 颜色 ______________ 紫黑色 状态 液体 ______________ 溶解性及溶液颜色 水中 _________________ 溶解度不大，黄色 有机溶剂中 易溶，橙红色 ______________ 特性 易挥发、有毒 ①易升华 ②使淀粉溶液变蓝 深红棕色 固体 溶解度不大，橙色 易溶，紫红色 第页 FeBr3 FeI2 第页 第页 卤素性质的特殊性 (1)氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②F2与H2反应在暗处即可爆炸，F2与水剧烈反应，化学方程式：____________________________________________________________； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中。 (2)溴 ①Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质； ②Br2易溶于有机溶剂； ③液态Br2有毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。 2F2＋2H2O===4HF＋O2 第页 AgBr AgI 第页 (1)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，HF________HI(填“＞”“＜”或“＝”)。 (2)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 弱 强 < < ＞ ②③④ 第页 卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿 Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红 I2 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红 第页 白 浅黄 黄 第页 Br－ I－ 第页 蓝 第页 易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)能使湿润的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2。(　　) 提示　H2O2、O3等都能将I－氧化成I2。 (2)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－。(　　) 提示　I2溶于CCl4显紫色。 (3)某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色。(　　) 提示　CCl4密度比水大，分层，CCl4在下层，显橙红色。 × × × 第页 (4)用溴水、CCl4可鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液。(　　) 提示　溴水与NaCl、NaBr溶液混合后均不发生反应，实验现象相同。 (5)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。(　　) 提示　I2易升华也易凝华，NH4Cl受热分解为NH3、HCl，NH3与HCl遇冷又生成NH4Cl，故两者无法通过升华法分离。 × × 第页 卤族元素的性质 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，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 √ 第页 2．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条件下反应生成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 √ 第页 解析　溴单质中溴元素的化合价既可升高，也可降低，因此既有氧化性又有还原性，A项不符合题意；氯气与氢气在光照或点燃条件下反应生成HCl，溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr，B项符合题意；氧化性Cl2>Br2，则Br－还原性比Cl－强，C项不符合题意；溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和水，D项不符合题意。 第页 卤素离子检验 3．鉴别NaCl、NaBr、NaI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　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4 A．①②④　　　　　　　 B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥ √ 第页 解析　①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色，无法鉴别；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀硝酸，沉淀颜色依次为白色、浅黄色、黄色，可以鉴别；⑤与②的原理相似，不同的是有色层在上层，可以鉴别；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。 第页 卤素性质的拓展与延伸——卤素互化物 4．已知BrCl能发生下列反应：nBrCl＋2M===MCln＋MBrn(M为＋n价的金属元素)，BrCl＋H2O===HCl＋HBrO。以下推论不正确的是(　　) A．BrCl具有和卤素单质相似的化学性质 B．BrCl和M反应时，BrCl只作氧化剂 C．BrCl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO两种盐 D．将BrCl跟FeSO4溶液反应，溶液会变成无色 √ 第页 解析　依据题目所给两个反应，可以推出“BrCl具有和卤素单质相似的化学性质”——与金属单质反应得到盐、与H2O反应得到HCl和HBrO。但反应方程式相似的背后，卤素互化物BrCl又与卤素单质有区别——BrCl中Br元素呈＋1价、Cl元素呈－1价，所以当BrCl与金属M反应时，BrCl只作氧化剂，B项正确；BrCl跟硫酸亚铁溶液反应时，会将二价铁离子氧化为三价铁离子，故溶液会变为棕黄色，D项错误。 第页 卤素互化物和拟卤素 (1)卤素互化物 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应，例2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如ICl中，I元素显＋1价，Cl元素显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应，例IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。 第页 (2)拟卤素 有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN－当作X－。 返 回 海水资源的开发利用 考点2 25 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 第页 镁的提取 (1)工艺流程 第页 (2)基本步骤及主要反应 ①制熟石灰：_____________________________________________， _____________________________________________________________。 ②沉淀：__________________________________________________。 ③酸化：__________________________________________________。 ④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。 ⑤脱水：在____________中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。 ⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁_____________________________。 CaO＋H2O===Ca(OH)2 MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 氯化氢气流 第页 溴的提取 (1)工艺流程 第页 (2)基本步骤及主要反应 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为____________________________________________________。 ③富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收，反应的化学方程式为__________________________________。 ④提取：用Cl2将HBr氧化得到产品溴，反应的化学方程式为____________________________________________________________。 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl 第页 碘的提取 (1)海带中含有碘元素的检验 ①反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 ②实验步骤及证明方法 第页 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 苯或四氯化碳 蒸馏法 第页 (1)注意在海水中镁、溴和碘元素都以化合态形式存在且含量较低，需要先富集再提取，提取过程中要通过发生氧化还原反应获得它们的单质。 (2)提取海水中NaCl、镁、溴、碘的过程中要用到结晶、过滤、萃取和分液等实验操作，要注意这些操作的使用条件和操作方法的规范性。 (3)海水中铀和重水的提取，潮汐能、波浪能的开发对于新能源的开发具有重要意义。 第页 易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)从海带中提取碘的过程中，可以用酸化的H2O2将溶液中的I－氧化成I2。(　　) 提示　发生反应2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，产物无污染、易分离。 (2)海水蒸馏装置中冷却水的流向上进下出。(　　) √ × 提示　海水蒸馏装置中冷却水的流向是下进上出，目的是保证冷凝管中充满冷却水，冷却效果更好，冷凝水的利用效率更高。 第页 (3)电解氯化钠、氯化镁的水溶液可以制得钠和镁。(　　) 提示　钠、镁的冶炼是通过电解熔融盐(氯化物)来完成的。 (4)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞。(　　) 提示　液溴腐蚀橡胶。 (5)提取海水中的镁、钾、溴、碘等化工产品需要解决物质的富集问题。(　　) 提示　海水中含有的各种元素的特点是种类多、总储量大、富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集问题。 √ × √ 第页 从海水中提取溴 1．经过氧化、萃取分液、蒸馏、保存四个步骤可从溴化钠废液中提取溴单质。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(　　) A．装置甲氧化溴化钠并吸收尾气 B．装置乙下口放出溴的苯溶液 C．装置丙分离苯和溴单质 D．装置丁保存液溴 √ 第页 解析　装置甲中反应为Cl2＋2NaBr===2NaCl ＋Br2，但用NaOH溶液吸收尾气的装置导管应该 长进短出，装置甲不能达到实验目的，A项不合 题意；由于苯的密度小于水，故有机层在上层， 需从上口倒出，装置乙不能达到实验目的，B项 不合题意；装置丙为蒸馏装置，温度计必须插入蒸馏烧瓶内，且水银球在蒸馏烧瓶支管口处，装置丙不能达到实验目的，C项不合题意；液溴易挥发，需在上面加少量的水进行液封，减少其挥发，且溴能腐蚀橡胶，故需用玻璃塞，装置丁能够达到实验目的，D项符合题意。 第页 2．溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为： ①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中生成Br2； ②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等； ③用硫酸酸化步骤②得到的混合物。 回答下列问题： (1)Cl2氧化Br－应在______________条件下进行，目的是避免____________________________。 酸性 氯气与碱发生歧化反应 解析　(1)存在Br－的海水呈弱碱性，在碱性条件下Cl2及生成的Br2易发生歧化反应，故Cl2氧化Br－应在酸性条件下进行。 第页 (2)Br2可用热空气吹出，其原因是____________。 Br2易挥发 解析　(2)因溴沸点低、易挥发，故可用热空气吹出。 第页 (3)写出步骤③所发生反应的化学方程式：_______________________ _____________________________________________________________。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_______________________________ _____________________________________________________________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_______________ ______________________________________________________。 5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O 防止在酸性条件下，溴酸钠将Cl－氧化为氯气，影响生成溴的纯度 溴具有强氧化性(或强腐蚀性) 第页 A．在萃取操作中可采用四氯化碳作为有机溶剂 B．操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗 C．溶液C中碘元素主要以I－形式存在 D．反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用 √ 第页 解析　在萃取操作中可采用苯、四氯化碳等有机溶剂作萃取剂，A项正确；操作过程中由悬浊液B得到碘单质需要过滤，其需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，B项正确；单质碘与氢氧化钠反应生成碘化钠、碘酸钠和水，则溶液C中碘元素主要以I－、IO形式存在，C项错误；反萃取加入氢氧化钠溶液反应后，有机溶剂循环使用，则反萃取法的优点在于能耗低且有利于有机溶剂的循环利用，D项正确。 第页 第页 回答下列问题： (1)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为____________________。与电源负极相连的电极附近溶液pH________(填“变大”“不变”或“变小”)。若欲将电解后的饱和食盐水恢复至电解前，则可采取的方法是_________________________________________。 2Cl－－2e－===Cl2↑ 变大 向电解液中通入一定量的HCl气体 解析　(1)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是2Cl－－2e－===Cl2↑，与负极相连的阴极发生的反应是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液中c(OH－)增大，pH变大。电解中逸出的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体。 第页 (2)由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________气流中加热脱水，该气体的作用是________________。 HCl 抑制Mg2＋水解 解析　(2)MgCl2·6H2O晶体直接加热时Mg2＋易水解，为了抑制Mg2＋水解，应在HCl气流中加热。 第页 (3)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________(填选项字母)气体中冷却。 A．He　　　　　　　　　 B．N2 C．CO2 D．O2 A 解析　(3)镁在加热条件下与N2、CO2、O2反应。 返 回 真题体验·素养提升 √ √ √ 第页 (4)(2021·浙江1月选考)通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴。(　　) (5)(2024·甘肃)灼烧海带制海带灰(如图1)。(　　) (6)(2022·北京)萃取碘水中的碘(如图2)。(　　) √ × √ 第页 2．(2024·吉林)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 √ 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项正确；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项正确；由上述分析可知，过氧化氢在此过程中参加反应，但不起漂白作用，C项错误；淀粉作指示剂，与碘单质作用而显示颜色，D项正确。 第页 3．(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图所示，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 √ 第页 解析　步骤Ⅰ中，加入足量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，分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A，A项正确，B项错误；向溶液A中加入试剂X的目的是使碘化钠和碘酸钠在酸性条件下发生归中反应生成碘，则试剂X可用硫酸，C项正确；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，D项正确。 第页 √ 选项 颜色变化 解释 A 溶液呈浅棕色 I2在水中溶解度较小 B 溶液颜色加深 发生了反应：I2＋I－ I C 紫黑色晶体消失 I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s) I2(aq)右移 D 溶液褪色 Zn与有色物质发生了置换反应 第页 第页 5．(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　) √ 选项 实验方案 现象 结论 A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 C 向2 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L－1 KCl溶液，再滴加4滴0.1 mol·L－1 KI溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度 D 取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 第页 解析　向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，A项正确；次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使有机色质褪色，无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，B项错误；由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶解度大小，C项错误；新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，D项错误。 返 回 $