2022高中化学专题2第一单元第四课时溴碘的提取讲义含解析苏教版必修1.doc

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＋H2OHX＋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．①② B．①③
C．②③ D．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．②④①③⑤ B．②①③④⑤
C．①③⑤②④ D．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　⑤NaOH ⑥Na2CO3　⑦Na2SO3　⑧FeBr2
A．⑤⑧ B．⑤⑥⑦⑧
C．① D．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