（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9 溴、碘及其化合物學(xué)案.docx

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考點9　溴、碘及其化合物 知識條目 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)的氧化性強弱是Cl2＞Br2＞I2，陰離子的還原性強弱是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 未知液有機層呈 3．氧化——淀粉法檢驗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、亞硫酸鈉等平時保存固體而不保存溶液；保存硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液時內(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)后溶液呈強酸性，生產(chǎn)中需解決其對設(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錯誤；根據(jù)已知信息可知B錯誤；過程⑤發(fā)生的反應(yīng)為SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈強酸性，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是強氧化劑 C．和NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIOD．和水反應(yīng)時，既是氧化劑又是還原劑 【解析】　IBr中I為＋1價，Br為－1價。2個原子構(gòu)成1個IBr分子，A正確；因為其化學(xué)性質(zhì)與鹵素相似，所以在很多反應(yīng)中，IBr是強氧化劑，B正確；與堿反應(yīng)的實質(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均未發(fā)生變化，仍然是I為＋1價，Br為－1價，故這個反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，D錯誤。 【答案】　D 【提煉】　溴化碘(IBr)、氯化碘(ICl)和氯化溴(BrCl)中非金屬性更強的元素顯負(fù)一價，另一元素顯正一價，它們的化學(xué)性質(zhì)均與鹵素單質(zhì)相似。與水反應(yīng)時，各元素的化合價均未發(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，測得反應(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，會抑制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)價態(tài)律，只有Br發(fā)生變價，一部分升高至＋5價，另一部分降低至－1價，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，抑制Cl2與水的反應(yīng)　②3　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，溫度、濃度都會對其產(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、乙兩種實驗方案如圖1。已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。請回答： (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誤： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (3)進(jìn)行上述操作時，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)蒸餾裝置溫度計水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處測定餾出成分的沸點，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，操作錯誤為：溫度計插入液面以下；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，不是除去有機雜質(zhì)，故C錯誤；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