2027届高三化学一轮复习课件：专题13 卤族元素 海水提卤

第四章　非金属及其化合物 第13讲　氯及其重要化合物 ——卤族元素 海水提卤 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 1、卤族元素的原子结构： 氟 F 氯Cl 溴Br 碘 I 电子层数 原子半径 增多 增大 原子得电子能力 减弱 元素的非金属性 减弱 单质的氧化性 减弱 原子核对最外层电子的引力 减弱 核电荷数 增多 价层电子排布式：ns2np5： 卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，卤素单质一般表现出氧化性。碘单质被氧化表现还原性 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 2.卤素单质物理性质的递变性 物质 F2 Cl2 Br2 Br2 状态 气态 气态 液态 固态 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深棕红 紫黑色 密度 熔沸点 水溶液 / 有机溶剂 小 大 淡黄绿色 黄绿色 橙红/红棕 紫红色 低 高 浅黄绿色 橙黄/红 黄/褐 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 2H2O + 2F2 = 4HF + O2 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 3.各卤素单质及其化合物性质的特殊性 氟 ①无正价，无含氧酸，非金属性最强，能氧化所有金属和稀有气体, F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来 ③F2＋H2===2HF，与H2反应在暗处即爆炸 ④氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铝制器皿或塑料瓶中，有毒，在HX中沸点最高 ⑤CaX2中只有CaF2难溶 4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O F2能与稀有气体反应，生成一系列化合物(如XeF2、KrF2等) F－易形成络合物(如Na3AlF6，俗名冰晶石) 氧化性最强 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 3.各卤素单质及其化合物性质的特殊性 溴 ①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质 ②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂 ③液态Br2有剧毒，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，要用玻璃塞。 碘 ①淀粉遇I2变蓝色　 ②I2加热时易升华 ③I2易溶于有机溶剂,微溶于水，一般碘水中会加少量I- 增大I2溶解度 ④I2易与Na2S2O3反应：I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－，此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量 ⑤食用盐中加入KIO3可用于补碘，防治甲状腺肿大 碘水棕黄色：I2+I-⇌I3- 棕色瓶 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 4.卤素单质化学性质的相似性与递变性 相同点：最外层电子数都是7 结构 性质 相似性：氧化性 HX+HXO NaX+NaXO+H2O > > < < 易到难 2F2＋2H2O===4HF＋O2 F2＋2NaOH===2NaF＋H2O＋O2 ↑ I2+Fe=FeI2 H2+X2=2HX 氟气特例 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 4.卤素单质化学性质的相似性与递变性 与碱反应 X2+2NaOH == NaX+NaXO+H2O 1,1歧化: 1,5热歧化: 3X2＋6NaOH == 5NaX＋NaXO3＋3H2O (X=Cl、Br、I) (X=Cl、Br、I) 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 4.卤素单质化学性质的相似性与递变性 Cl2+ 2KBr = 2KCl + Br2 Cl2+ 2KI = 2KCl + I2 卤素间的置换反应 【思考】F2与氯、溴、碘的盐溶液可以置换出相应的卤素单质吗？ KBr溶液滴加氯水 KI溶液滴加氯水 溶液由无色变为橙黄色 溶液由无色变为棕黄色 F2无法置换出水溶液中的卤素单质 2H2O + 2F2 = 4HF + O2（剧烈反应） Cl2过量，可以进一步氧化I2为IO3- KIO3常用作食盐中的补碘剂 怎样进一步通过实验证明Br2置换了l2？加入淀粉，溶液呈蓝色 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 【思考】基于物质结构视角解释以下规律 稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI 熔沸点：HF＞HI＞HBr＞HCl 酸性：HI＞HBr＞HCl＞HF 酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 从F到I，原子半径⬆，H-X键长⬆，键能⬇ 均为分子晶体，HF能形成分子间氢键，熔沸点最高；相对分子质量：HI＞HBr＞HCl，范德华力：HI＞HBr＞HCl 从F到I，原子半径⬆，H-X键长⬆，键能⬇ O= =O O=X —O—H X的电负性越大，对O-H的电子对吸引力越大，O-H键的极性越大，越易电离出H+ 最高价含氧酸酸性 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 5.卤素离子的检验 1、AgNO3溶液（稀HNO3）——沉淀法 白 淡黄 黄 再思考：卤化银的颜色？溶解性？如何保存？ 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 5.卤素离子的检验 卤化银的性质 溶解性 颜色 感光性 用途 AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸，而AgF可溶于水;CaX2中只有CaF2难溶于水 AgF、AgCl均为白色，AgBr为浅黄色，AgI为黄色 除AgF外，均有感光性，其中AgBr常作感光材料 ✿如何保存？ AgBr具有感光性，见光易分解，可用于制照相底片或感光纸 AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 5.卤素离子的检验 含Br- 含I- 2Br-+Cl2= Br2+2Cl- 2I-+Cl2= I2+2Cl- 显橙红色， 显紫色或紫红色， 2、置换——萃取法 再思考：（1）I-是否还存在其他检验方法？ 未知液 再思考：（2）袋装碘盐中含有碘酸钾(KIO3)，如何检验食用盐为加碘食盐？ 将少量食用盐溶于白醋中，然后滴到淀粉­KI试纸上，若试纸变蓝色，说明此食用盐为加碘食盐 氧化——淀粉法检验I－ 红棕色 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 6.卤素互化物、拟卤素 1．卤素互化物 （1）概念：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。 （2）性质：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： 。 。 得分速记  ：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价， 如：ICl中，I显＋1价，Cl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。 2IBr＋2Mg=MgBr2＋MgI2、IBr＋H2O=HBr＋HIO、 IBr＋2NaOH=NaBr＋NaIO＋H2O。 2．拟卤素 （1）概念：指由两个或多个非金属原子组成的原子团，其‌中性分子‌的性质与卤素单质（如Cl2）相似，对应的‌阴离子‌（如CN-）性质也与卤素阴离子（如Cl-）相似。 （2）常见拟卤素总结 ①‌对称分子‌：(CN)2（氰）、(SCN)2（硫氰）、(OCN)2（氧氰）。 ②‌阴离子‌：CN-（氰根）、SCN-（硫氰酸根）、N3-（叠氮根）。 ③‌不对称化合物‌：ClCN（氯化氰）、BrN3（叠氮溴）。 它的分子是由一个较重卤素原子和奇数个较轻卤素原子组成；氰其氧化性介于Br2和I2之间 考点5 卤族元素的性质 卤离子的检验 6.卤素互化物、拟卤素 ‌性质‌ ‌拟卤素示例‌ ‌卤素对照‌ ‌游离态为双原子分子‌ (CN)2（气态，结构式N≡C-C≡N） Cl2（双原子分子） ‌形成氢酸‌ HCN（氢氰酸，弱酸） HCl（强酸） ‌生成盐类‌ NaCN、KSCN、AgSCN NaCl、KBr ‌与金属反应‌ 2Fe + 3(SCN)2=2Fe(SCN)3（棕红色） 2Fe + 3Cl2=2FeCl3 ‌歧化反应‌ (CN)2+ H2O =HCN + HOCN Cl2+ H2O = HCl+ HOCl ‌还原性 （阴离子）‌ 2SCN-+4H++MnO2 Mn2++(SCN)2+ 2H2O 2Cl-+4H++ MnO2 Mn2++ Cl2↑+ 2H2O ‌氧化性 （单质）‌ (SCN)2+ 2I—=I2+ 2SCN- Cl2+ 2Br-= Br2+ 2Cl- （3）性质特点（与卤素的相似性） 随堂检测 1. 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______________________。 (CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O 2I－＋Cl2=I2＋2Cl－ (SCN)2、(CN)2、(OCN)2 2. 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”)。 HCl、HIO2 ICl＋2OH－=Cl－＋IO－＋H2O 否 IBr + H2O = HIO + HBr 是氧化还原反应吗？不是 随堂检测 1、【判断正误】 ▶碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2 ▶可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3 ▶用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色 ▶能使润湿的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 ▶类比Fe与Cl2反应，可知Fe与I2反应产物为FeI3 ▶卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液 ▶浓H2SO4能干燥HCl，所以浓硫酸也能干燥HBr ▶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 ▶可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2，检验F2的氧化性大于Cl2 ✘ ✘ ✘ √ ✘ ✘ ✘ ✘ ✘ 2、鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI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硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯　 ⑥CCl4、FeCl3溶液 ②④⑤ 随堂检测 3. 下列关于卤素(用X表示)的叙述中，正确的是( ) A．卤素单质都可与水反应生成相应的无氧酸和含氧酸 B．HX的热稳定性随卤素核电荷数增加而增强 C．少量Cl2通入到NaBr和NaI的混合溶液中，Cl2优先氧化I- D．X-的还原性依次为F->Cl->Br->I- C 4. 砹(At)原子序数85，与F、Cl、Br、I 同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是（ ） A、砹易溶于某些有机溶剂 B、砹能与水剧烈反应 C、HAt非常不稳定 D、砹氧化性弱于碘 B 考点6 卤素的提取 1. 氯的提取——氯碱工业 阳极产物：____ 阴极产物：____________ <m></m> <m></m> 、 <m></m> 海水 <m></m> 粗盐 <m></m> 饱和食盐水 <m></m> 无离子交换膜的缺点： 1. 阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合可能会引起爆炸！ 2. 阳极产生的Cl2与移向阳极的OH-反应影响烧碱的产量与纯度！ 钠离子交换膜；制盐酸、漂白液 考点6 卤素的提取 2. 海水提溴 （1）工艺流程-SO2还原吸收法（热空气吹出法） 2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 2HBr+Cl2=2HCl+Br2 易挥发 抑制Cl2、Br2和水的反应 蒸馏的温度控制在80～90℃ 温度过高，有大量水蒸气排出，蒸气中水分增加， 而温度过低，不能完全蒸出，产率低。 步骤①中硫酸酸化的目的是什么？；两次用氯气的目的富集溴单质 考点6 卤素的提取 2. 海水提溴 浓缩→氧化→富集→提取 【思考】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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  苦卤中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,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。 考点6 卤素的提取 2. 海水提溴 ②碱性吸收法 3Br2 + 6CO32- + 3H2O = 5Br- + BrO3- + 6HCO3- 考点6 卤素的提取 3. 海带提碘 （1）工艺流程 （2）两种原理 ①化学原理：_______________________________（填离子方程式）； ②物理原理：单质碘用______________萃取，分液后用______法将碘与有 机溶剂分开。 <m></m> 苯或四氯化碳 蒸馏或 反萃取 减压蒸馏 考点6 卤素的提取 苯 CCl4 3. 海带提碘 （3）涉及到的实验操作及装置图 取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取（分液）→蒸馏 除有机物 考点6 卤素的提取 3. 海带提碘 ［说明］的 溶液采用蒸馏方法分离不合理，因为碘单质易升华，会 导致碘损失。这种将富集在 中的碘单质利用化学转化法重新富集在水 中的方法即为反萃取法。 除有机物 随堂检测 A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 1、海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) C 随堂检测 2.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.试剂可选用 饱和溶液 B.步骤Ⅲ的离子方程式： C.工业上每获得，需要消耗 D.步骤Ⅳ的操作方法为蒸馏 √ $