(浙江選考)2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3講 元素化學(xué) 考點(diǎn)9 溴、碘及其化合物學(xué)案.docx
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考點(diǎn)9 溴、碘及其化合物 知識(shí)條目 必考要求 加試要求 1.溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì) a a 2.氯、溴、碘單質(zhì)間的置換反應(yīng) b b 3.海水中提取溴、碘 b 4.檢驗(yàn)Br-、I-的常用方法 b 一、溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì)比較 性質(zhì) Br2 I2 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有機(jī)溶劑中 易溶 易溶 特性 易揮發(fā)、有毒 易升華 使淀粉變藍(lán) 二、Cl2、Br2、I2的化學(xué)性質(zhì)比較 1.相似性 (1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng):2Fe+3Br22FeBr3。 (2)都能與氫氣反應(yīng):H2+X22HX。 (3)都能與水反應(yīng):X2+H2OHX+HXO(F2、I2的反應(yīng)除外)。 (4)都能與堿液反應(yīng):X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2、I2的反應(yīng)除外)。 2.遞變性 氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱是Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性強(qiáng)弱是Cl-<Br-<I-,因此能發(fā)生如下反應(yīng): Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2;Br2+2I-===2Br-+I(xiàn)2。 三、Br-、I-的檢驗(yàn)方法(加試) 1.AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 2.氧化——萃取法 未知液有機(jī)層呈 3.氧化——淀粉法檢驗(yàn)I- 未知液藍(lán)色溶液,表明有I- 四、海水中提取溴、碘(加試) 1.海水提溴 (1)流程 (2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl。 2.海帶提碘 (1)流程 (2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。 【例1】 下列說法正確的是( ) A.碘易升華,可保存在酒精中 B.液溴應(yīng)保存在棕色磨口玻璃塞的試劑瓶中,并加少量水進(jìn)行水封 C.新制的氯水長(zhǎng)期保存在無色玻璃瓶中 D.用酒精可以從碘水中萃取碘 【解析】 碘易溶于酒精,得到是酒精溶液,A錯(cuò)誤;液溴易揮發(fā),應(yīng)保存在棕色磨口玻璃塞的試劑瓶中,并加少量水進(jìn)行水封,B正確;新制氯水中的次氯酸見光容易分解,不能保存在無色玻璃瓶中,應(yīng)該盛放在棕色瓶中,C錯(cuò)誤;萃取是利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度不同進(jìn)行分離的方法,酒精能與水互溶不分層,故不能萃取分離,D錯(cuò)誤。 【答案】 B 【提煉】 常見試劑的正確保存方法:(1)氫氟酸應(yīng)保存于塑料瓶中,其他試劑一般都用玻璃瓶;(2)氫氧化鈉、水玻璃等堿性物質(zhì)應(yīng)用橡膠塞,不宜用玻璃塞。苯、甲苯、乙醚等有機(jī)溶劑應(yīng)用玻璃塞不宜用橡膠塞;(3)固體一般用廣口瓶,液體一般用細(xì)口瓶;見光易分解或變質(zhì)的試劑一般盛于棕色瓶中,如硝酸、硝酸銀、氯水等,置于冷暗處,其他一般用無色瓶;(4)易被氧化而變質(zhì)的試劑:①活潑的鉀、鈉、鈣等保存在煤油中;②碘化鉀、硫化亞鐵、亞硫酸鈉等平時(shí)保存固體而不保存溶液;保存硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液時(shí)內(nèi)放少量鐵粉或鐵釘。 【例2】 根據(jù)如圖所示海水綜合利用的工藝流程圖,判斷下列說法正確的是( ) 已知:MgCl26H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。 A.過程①的提純是物理過程,過程②通過氧化還原反應(yīng)可產(chǎn)生2種單質(zhì) B.在過程③中將MgCl26H2O灼燒即可制得無水MgCl2 C.過程⑤反應(yīng)后溶液呈強(qiáng)酸性,生產(chǎn)中需解決其對(duì)設(shè)備的腐蝕問題 D.在過程④、⑥反應(yīng)中每氧化0.2molBr-需要消耗2.24LCl2 【解析】 過程①中除去Mg2+、Ca2+和SO需要用化學(xué)方法,A錯(cuò)誤;根據(jù)已知信息可知B錯(cuò)誤;過程⑤發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溶液呈強(qiáng)酸性,C正確;每氧化0.2molBr-需消耗0.1molCl2,但不一定是2.24L,只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才是2.24L,D錯(cuò)誤。 【答案】 C 【提煉】 海水提溴流程 涉及的反應(yīng):2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl,SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr。 【例3】 溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,和某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物,與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為IBr+H2O===HBr+HIO。下列有關(guān)IBr的敘述中,不正確的是( ) A.IBr是雙原子分子B.在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑 C.和NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIOD.和水反應(yīng)時(shí),既是氧化劑又是還原劑 【解析】 IBr中I為+1價(jià),Br為-1價(jià)。2個(gè)原子構(gòu)成1個(gè)IBr分子,A正確;因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)與鹵素相似,所以在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑,B正確;與堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可看成是IBr先與水反應(yīng),生成物HBr和HIO再與堿反應(yīng),所以2NaOH+I(xiàn)Br===NaBr+NaIO+H2O,C正確;與水反應(yīng)的化學(xué)方程式IBr+H2O===HBr+HIO中,反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,仍然是I為+1價(jià),Br為-1價(jià),故這個(gè)反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。 【答案】 D 【提煉】 溴化碘(IBr)、氯化碘(ICl)和氯化溴(BrCl)中非金屬性更強(qiáng)的元素顯負(fù)一價(jià),另一元素顯正一價(jià),它們的化學(xué)性質(zhì)均與鹵素單質(zhì)相似。與水反應(yīng)時(shí),各元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,故不是氧化還原反應(yīng)。 【例4】 溴及其化合物廣泛應(yīng)用在有機(jī)合成、化學(xué)分析等領(lǐng)域。 (1)海水提溴過程中溴元素的變化如下: ①過程Ⅰ,海水顯堿性,調(diào)其pH<3.5后,再通入氯氣。 ⅰ.通入氯氣后,反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。 ⅱ.調(diào)海水pH可提高Cl2的利用率,用平衡原理解釋其原因________________________________________________________________________。 ②過程Ⅱ,用熱空氣將溴趕出,再用濃碳酸鈉溶液吸收,完成并配平下列方程式。 ________Br2+________Na2CO3===________NaBrO3+________CO2+________ ③過程Ⅲ,用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液,相同條件下,若用鹽酸酸化,則所得溴的質(zhì)量減少,原因是________________________________________________________________________。 (2)NaBrO3是一種分析試劑,向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液,當(dāng)加入2.6molNaBrO3時(shí),測(cè)得反應(yīng)后溶液中溴和碘的存在形式及物質(zhì)的量分別為: 粒子 I2 Br2 IO 物質(zhì)的量/mol 0.5 1.3 則原溶液中NaI的物質(zhì)的量是________mol。 【解析】 (1)①ⅰ.氯氣具有氧化性,可以將溴離子氧化為溴單質(zhì),即Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,ⅱ.氯氣的溶解平衡為:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若增大c(H+),平衡逆向移動(dòng),會(huì)抑制Cl2與水的反應(yīng),提高Cl2的利用率。②氧化還原反應(yīng)中,根據(jù)價(jià)態(tài)律,只有Br發(fā)生變價(jià),一部分升高至+5價(jià),另一部分降低至-1價(jià),故產(chǎn)物是溴離子。根據(jù)電子守恒,所以溴酸鉀的前邊系數(shù)是1,產(chǎn)物還有5mol的NaBr,溴單質(zhì)系數(shù)是3,根據(jù)鈉元素守恒,碳酸鈉的系數(shù)是3。③鹽酸有還原性,溴酸根離子具有氧化性,鹽酸可以與溴酸根反應(yīng),導(dǎo)致溴單質(zhì)的生成量減少。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等,可得52.6mol=20.5mol+6n(IO),則n(IO)=2mol,根據(jù)元素守恒,原溶液中n(NaI)=0.5mol2+2mol=3mol。 【答案】 (1)①ⅰ.Cl2+2Br-===Br2+2Cl-?、?Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大c(H+),平衡逆向移動(dòng),抑制Cl2與水的反應(yīng)?、? 3 1 3 5NaBr?、埯}酸有還原性,與溴酸根反應(yīng) (2)3 【提煉】 氯、溴單質(zhì)與堿反應(yīng)時(shí),溫度、濃度都會(huì)對(duì)其產(chǎn)物有影響。 冷的稀堿溶液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O, 熱的濃堿溶液:3Cl2+6NaOHNaClO3+5NaCl+3H2O, Br2與堿溶液的反應(yīng)與Cl2一樣。 【例5】 從海帶中提取碘,有甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案如圖1。已知:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。請(qǐng)回答: (1)步驟X使用分液漏斗前需檢漏,檢漏方法為_________________________。 (2)用圖2所示裝置進(jìn)行蒸餾,指出圖中的任意兩處錯(cuò)誤: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 (3)進(jìn)行上述操作時(shí),使用水浴加熱更好的原因是________________________________________________________________________。 (4)下列有關(guān)步驟Y的說法,正確的是________。 A.應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積B.將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層 C.主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì)D.NaOH溶液可以由乙醇代替 (5)方案乙在上層溶液中加入H2SO4溶液得到I2的水溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________; (6)操作乙的名稱是________。 (7)工業(yè)中采用方案乙從海帶中提取碘,方案甲中采用蒸餾不合理,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】 (1)檢查分液漏斗是否漏水的操作方法:向分液漏斗中加入少量蒸餾水,檢查旋塞處是否漏水,將漏斗倒轉(zhuǎn)過來,檢查玻璃塞是否漏水; (2)蒸餾裝置溫度計(jì)水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處測(cè)定餾出成分的沸點(diǎn),燒杯加熱需要墊石棉網(wǎng)均勻加熱,冷凝管水流方向應(yīng)逆流,分析裝置圖可知,操作錯(cuò)誤為:溫度計(jì)插入液面以下;燒杯未墊石棉網(wǎng);冷凝管水流方向反了; (3)碘易升華,水浴加熱受熱均勻,便于控制溫度; (4)發(fā)生反應(yīng)3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O中,需要濃氫氧化鈉溶液,所以應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積,故A正確;根據(jù)反應(yīng)3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O可知,步驟Y將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層,故B正確;該操作的主要目的是將碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化成碘酸鈉、碘化鈉,將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層,不是除去有機(jī)雜質(zhì),故C錯(cuò)誤;乙醇易溶于水和四氯化碳,將氫氧化鈉換成乙醇,仍然無法分離出碘單質(zhì),故D錯(cuò)誤; (5)方案乙在上層溶液中是NaI和NaIO3,加入H2SO4溶液發(fā)生歸中反應(yīng)得到I2的水溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O; (6)步驟乙將碘單質(zhì)和水分離,由于碘單質(zhì)不溶于水,可通過過濾操作完成; (7)方案甲中采用蒸餾操作,由于碘單質(zhì)容易升華,會(huì)導(dǎo)致碘單質(zhì)損失,所以甲方案不合理。 【答案】 (1)向分液漏斗中加入少量蒸餾水,檢查旋塞處是否漏水,將漏斗倒轉(zhuǎn)過來,檢查玻璃塞是否漏水 (2)溫度計(jì)水銀球位置太低,應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處 燒杯加熱未使用石棉網(wǎng)(或冷凝管冷卻水流方向反了) (3)均勻受熱,易于控制溫度 (4)AB (5)5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O (6)過濾 (7)碘單質(zhì)易升華,會(huì)導(dǎo)致碘損失 【提煉】 本題考查物質(zhì)的分離與提純方法的綜合應(yīng)用,涉及萃取、分液、蒸餾、過濾等操作。 物質(zhì)分離、提純方法的選擇- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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