苏教版必修1 第1单元 氯溴碘及其化合物第4课时 学案.docx
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苏教版必修1第1单元氯溴碘及其化合物第4课时学案
第四课时 溴、碘的提取
1．混合物分离和提纯的方法有哪些？
提示：
常用方法有：
过滤、结晶、萃取与分液、蒸馏等。
2．萃取剂需符合哪些基本条件？
提示：
（1）与原溶剂互不相溶；
（2）溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
3．分液时，上层液体如何取出？
提示：
先将下层液体从分液漏斗下口放出，再将上层液体从上口倒出。
[新知探究]
探究1 溴、碘的物理性质
Br2
I2
色、态
通常状况下为深红棕色液体
通常情况下为紫黑色固体
续表
Br2
I2
溶解性
微溶于水，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂
特性
易挥发
1易升华
②淀粉溶液遇碘变蓝色
探究2 氯、溴、碘的单质间可发生怎样的反应？
试通过下面实验来认识。
实验操作
实验现象
反应的化学方程式
①溶液分层
②下层溶液显橙红色
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
①溶液分层
②下层溶液显紫红色
2KCl＋I2
①溶液分层
②下层溶液显紫红色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
[必记结论]
（1）Br2是常温下惟一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。
（2）对于在溶液中生成Br2、I2的反应，常通过加入苯或四氯化碳，通过有机层的颜色来加以确认。
（3）卤素单质氧化性强弱顺序：
Cl2>Br2>I2。
（4）卤素离子还原性强弱顺序：
I－>Br－>Cl－。
[成功体验]
1．将氯水注入KI溶液中，用力振荡，再注入四氯化碳，振荡后静置，看到的现象是（ ）
A．液体为紫红色
B．液体为无色
C．液体分两层，上层为紫红色、下层接近无色
D．液体分两层，上层接近无色、下层为紫红色
解析：
选D Cl2将I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上层接近无色，下层为紫红色，这个实验是检验I－存在的方法之一。
[新知探究]
探究1 从海水中提取溴的流程
（1）原料：
提取食盐后的母液。
（2）流程：
探究2 从海带中提取碘的流程
（1）原料：
一般从海产品（如海带等）中提取。
（2）流程：
探究3 溴、碘及其化合物的重要用途
（1）溴可用于生产熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等药剂。
（2）溴化银是重要的感光材料。
（3）碘是一种重要的药用元素，也应用于含碘食品的生产。
（4）碘化银可用于人工降雨。
[成功体验]
2．从海水中提取溴的方法之一是：
①在海水里通入氯气；②用热空气把溴吹出；③用碳酸钠溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3和CO2；④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出；⑤加汽油、振荡；⑥静置，分液。
根据以上叙述，回答下列问题。
（1）①中反应的化学方程式__________________________________________；
（2）⑤中不能使用酒精的原因是_______________________________；
（3）⑥中必须使用的化学仪器为______________________________________________。
解析：
因为是从海水中提取溴，所以通入氯气的目的是将Br－氧化为Br2；萃取剂满足的基本条件是：
①和水互不相溶；②被萃取的物质易溶于其中等。
萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。
分液时要把上、下层液体分开，分液漏斗下面要放烧杯。
答案：
（1）2NaBr（或KBr）＋Cl2===2NaCl（或KCl）＋Br2
（2）酒精易溶于水，不能提取出Br2
（3）铁架台、分液漏斗、烧杯
———————————————[关键语句小结]————————————————
1．海水提溴、碘发生的主要反应为：
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
2．检验Br－、I－的反应分别为：
NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3，
NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3。
AgBr是浅黄色沉淀、AgI是黄色沉淀，它们均不溶于稀硝酸。
3．Br2是深红棕色液体，单质碘为紫黑色易升华固体，淀粉遇碘变蓝。
4．AgBr可用作胶卷中的感光材料；AgI可用于人工降雨。
[例1] 溴与氯其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性更强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中错误的是（ ）
A．溴单质溶于水时，部分与H2O反应生成HBrO和HBr
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴蒸气与氢气在加热条件下反应生成HBr
解析：
选B 采用类比法，Br2的性质和Cl2相似，A、C选项正确；溴元素最高价为＋7价，最低价为－1价，所以Br2既有氧化性又有还原性，B选项错误；Br2不如Cl2活泼，所以和H2反应条件要求较高，D选项正确。
Cl2、Br2、I2的重要化学性质
（1）能与几乎所有的金属化合生成卤化物。
其中碘的氧化性较弱，遇变价金属通常生成低价化合物。
如Fe＋I2===FeI2。
（2）都能与H2反应生成HX：
H2＋X2===2HX（X＝Cl、Br、I）；HCl、HBr、HI都易溶于水，且都是强酸。
（3）都能与水和碱溶液反应：
X2＋H2O
HX＋HXO，X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O，但反应程度依次减弱。
1．稀的碘水和溴水的颜色非常浅，近乎无色。
检验稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是（ ）
A．淀粉溶液 B．氯水
C．NaOH溶液D．NaBr溶液
解析：
选A 氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应，NaOH溶液与二者都反应，二者都褪色，现象相同，不能区分，淀粉遇I2变蓝色。
[例2] （2016·开封高一检测）只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液，该试剂可用（ ）
①AgNO3溶液 ②氯水 ③溴水 ④碘水
A．①②B．①③
C．②③D．②④
解析：
选A 加入AgNO3溶液，三种溶液分别产生AgCl白色沉淀，AgBr淡黄色沉淀，AgI黄色沉淀。
加入氯水时，NaBr、NaI分别与氯水反应生成Br2、I2，三种溶液的颜色不同，①②符合题意。
（1）卤素离子的检验方法
①AgNO3溶液——沉淀法：
未知液
②置换——萃取法：
未知液
有机层呈
③置换——淀粉法检验I－：
未知液
蓝色溶液，表明有I－。
（2）Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色
水
CCl4
汽油
Cl2
黄绿色
黄绿色
黄绿色
Br2
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
I2
深黄→褐
紫→深紫
浅紫红→紫红
2．[双选]检验某溶液中是否含有Cl－，正确的操作是（ ）
A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀
B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成
C．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成
D．取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀，再加稀硝酸，看白色沉淀是否消失
解析：
选C、D A项中可能含有CO
、SO
，则不能确定是否有Cl－；B中加盐酸，引入了Cl－。
[例3] 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：
（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①__________________，③__________________。
写出过程②中有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是________（提示：
甘油易溶于水，甲苯难溶于水）
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯
C．汽油、乙酸D．汽油、甘油
（3）为提取溶液中的碘单质，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是________。
（4）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还需经过蒸馏，指出下列实验装置中的错误之处：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
解析：
（1）海藻中的I－在蒸干、灼烧过程中不发生变化，浸泡后成为溶液，将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。
含I－的溶液加入适量Cl2发生如下反应：
2KI＋Cl2===2KCl＋I2，将含碘水溶液变为含碘有机溶液，需加入有机溶剂萃取后再分液，故③为萃取分液。
（2）萃取剂必须是不溶于水的，A项中酒精、C项中乙酸、D项中甘油都易溶于水，所以可将这三项排除，答案为B项。
（3）萃取分液主要仪器是分液漏斗。
（4）给烧杯加热时，应在烧杯下垫石棉网。
蒸馏过程中，温度计要测量馏分蒸气的温度，不是测量混合液体的温度。
冷凝管中，水流方向应该是下进上出。
答案：
（1）过滤 萃取分液 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
（2）B （3）分液漏斗
（4）①缺石棉网 ②温度计插到了液体中，温度计水银球应在支管口处 ③冷凝管进出水的方向颠倒
3．海带中含碘元素，有人设计了以下步骤来提取碘：
①通足量氯气 ②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌
③加入CCl4，振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液
合理的操作顺序为（ ）
A．②④①③⑤B．②①③④⑤
C．①③⑤②④D．③①②⑤④
解析：
选A 海带烧成灰加水后必须过滤，然后利用氧化还原反应的原理使碘从化合态变成游离态，最后用有机溶剂萃取出碘并分液。
[课堂双基落实]
1．从海水中可以提取溴，主要反应为：
2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列说法正确的是（ ）
A．溴离子具有氧化性
B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应
D．氯气的氧化性比溴单质强
解析：
选D Br－的化合价处于最低价态，只有还原性，A错；氯气在反应中作氧化剂，B错；该反应属于置换反应，C错；该反应中，氯气为氧化剂，溴为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。
2．下列叙述中正确的是（ ）
A．碘易升华，所以碘要保存在用铁盖旋紧的试剂瓶中
B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体一定是氯气
D．碘易溶于酒精，所以用酒精从碘水中萃取碘
解析：
选B 由保存方法可知道，液溴按B项所述保存是对的，因液溴易挥发，水封可减缓挥发。
碘易与铁反应（Fe＋I2===FeI2），可知A不正确。
所有能与I－反应生成I2的物质都有此现象，如溴蒸气等，不一定是Cl2，C不正确。
酒精与水互溶，不符合萃取剂要求，D不正确。
3．已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是（ ）
A．NaCl和KI
B．NaCl、KCl和I2
C．KCl和NaBrl
D．KCl和NaCl
解析：
选D 过量的Cl2将Br－、I－从它们的溶液中完全置换出来，在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华，所以剩余固体为NaCl和KCl。
4．将下列物质分别加入溴水中，溴水颜色不变浅的是（ ）
①KCl晶体 ②H2S气体 ③CCl4 ④Mg ⑤NaOH⑥Na2CO3 ⑦Na2SO3 ⑧FeBr2
A．⑤⑧B．⑤⑥⑦⑧
C．①D．均不可
解析：
选C 溴与KCl不反应，溴与H2S反应：
Br2＋H2S===S↓＋2HBr，溴可被CCl4萃取而使水层颜色变浅，溴与Mg反应生成MgBr2，溴与NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO，溴水中的HBr可与Na2CO3反应，Br2可氧化Na2SO3和FeBr2，因此溴水颜色不变浅的只有①。
5．
（1）向溴化钠溶液中通入适量的氯气，产生的现象是
________________________________________________________________________，
反应的化学方程式是______________________________________________________；
向碘化钾溶液中加入适量的溴水，产生的现象是__________________________，反应的化学方程式是_____________________________________________________________。
（2）由上述两个化学反应可知，Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是____________；这样的化学反应原理，在海水的综合利用中的应用是_________________________________
________________________________________________________________________。
（3）下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是____________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
解析：
（1）Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别是①Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，②Br2＋2KI===I2＋2KBr。
（2）Br2、I2在水溶液中分别显橙色、褐色。
在反应①中Cl2是氧化剂，Br2是氧化产物，故氧化性Cl2>Br2；在反应②中Br2是氧化剂，I2是氧化产物，故氧化性Br2>I2。
以适当的氧化剂将Br－、I－氧化的化学反应原理可以应用于从海水中提取溴和碘。
（3）在四种海产品中，含碘相对较多的是紫菜和海带。
答案：
（1）溶液由无色变为橙色 Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl 溶液由无色变为褐色 Br2＋2KI===I2＋2KBr
（2）Cl2>Br2>I2 从海水中提取溴和碘 （3）②④
1．制得的碘单质中常含有砂子等杂质，将碘和砂子分离开的最好方法是（ ）
A．升华 B．溶解
C．过滤D．萃取
解析：
选A 碘单质受热容易升华，而砂子受热时不发生变化，所以可以用加热法先将碘单质变成碘蒸气，然后再冷凝成碘晶体。
2．[双选]下列变化属于化学变化的是（ ）
A．溴水中加入CCl4，振荡后溴水褪色
B．氯水久置后变为无色
C．碘受热后升华
D．漂白粉用于环境消毒杀菌
解析：
选B、D A项溴水褪色是Br2溶解在CCl4中，属于物理变化；C升华也是物理变化；B发生化学反应Cl2＋H2OHCl＋HClO,2HClO
2HCl＋O2↑；D漂白粉消毒原理：
Ca（ClO）2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。
3．把碘从碘水里分离出来，有下列基本操作：
①静置后分液，②充分振荡，③把碘水倒入分液漏斗，再加入萃取剂四氯化碳；其正确的操作顺序是（ ）
A．①②③B．③②①
C．②③①D．③①②
解析：
选B 提取碘水中的碘，可以先向碘水中加入四氯化碳，充分振荡，使碘由水层进入四氯化碳层，然后静置，待溶液明显的分成两层后，再分液，下层溶液为碘的四氯化碳溶液。
4．[双选]下列物质中分别加入少量溴水，振荡静置，溶液无色的是（ ）
A．NaOH溶液B．NaCl溶液
C．KI溶液D．Zn粉
解析：
选A、D Br2与NaOH溶液反应生成无色的NaBr和NaBrO；Br2与NaCl不反应，溶液为橙黄色；而Br2与KI反应生成KBr和I2，碘水呈棕褐色；Br2与Zn粉反应生成无色的ZnBr2。
故A、D正确。
5．（2015·新课标全国卷Ⅱ）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
解析：
选C 氯气具有强氧化性，能把溴离子氧化为单质溴，则向苦卤中通入Cl2是为了提取溴，A正确；粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯，B正确；工业生产常选用石灰乳作为沉淀剂，用氢氧化钠不经济，C错误；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，D正确。
6．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（ ）
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析：
选A ①中反应为KClO3＋6HCl（浓）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，生成的Cl2为黄绿色气体。
②的反应为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2溶于水为橙色。
③的反应为2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉溶液遇I2变蓝。
④的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，白色棉球的颜色没有变化。
故选项A正确。
7．全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg·L－1。
其工业提取方法有：
（1）空气吹出纯碱吸收法。
方法是将氯气通入到富含溴离子（NaBr）的海水中，把溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质，该方法涉及的反应有①____________________________________________________________
（写化学方程式）：
②3Br2＋3Na2CO3===NaBrO3＋5NaBr＋3CO2↑；③NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3HO2。
其中反应②中氧化剂是________，还原剂是________。
（2）空气吹出SO2吸收法，该方法基本同
（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：
______________________________________。
（3）溶剂萃取法。
该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。
下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________（填序号）。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
解析：
工业上提取溴的原理：
将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被某些溶液吸收，再提纯即可得到。
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴与二氧化硫反应的化学方程式：
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，方法（3）是利用物理方法，用有机溶剂溶解，因为溴易溶于有机溶剂，作为海水中萃取溴的溶剂只能是②四氯化碳。
答案：
（1）Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 Br2 Br2
（2）Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
（3）分液漏斗 ②
8．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
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中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其分子式是________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________。
（3）B中溶液发生反应的化学方程式是________________________________________。
（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实验的目的是_________________________________________________。
解析：
（1）A中产生的黄绿色气体为Cl2。
（2）氯气遇湿润的淀粉－KI试纸时，发生反应：
Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。
（3）B中Cl2与NaBr发生置换反应，化学方程式为：
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
（4）C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：
Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。
（5）过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。
答案：
（1）Cl2
（2）淀粉－KI试纸变蓝
（3）Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl
（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对溴置换碘实验的干扰
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