（通用版）2022高考化學一輪復習 第四章 非金屬及其化合物 4.4 點點突破 鹵族元素及溴、碘的提取學案（含解析）

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1、（通用版）2022高考化學一輪復習 第四章 非金屬及其化合物 4.4 點點突破 鹵族元素及溴、碘的提取學案（含解析） 1．鹵素單質(X2)性質的相似性和遞變性 (1)性質的相似性 ①都能與大多數(shù)金屬反應，如F2、Cl2、Br2與Fe反應：2Fe＋3X2===2FeX3，但由于I2的氧化性較弱，I2與Fe反應生成FeI2。 ②都能與H2反應生成HX：X2＋H2===2HX。 ③都能與水反應：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。 ④都能與堿溶液反應：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。 (2)性質的遞變性 顏色

2、 熔、沸點 密度 水溶性 氧化性 還原性(X－) 陰離子還原性由強到弱順序是I－>Br－>Cl－ ①Cl2能從Br－的溶液中置換出Br2，離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 ②Br2能從I－的溶液中置換出I2，離子方程式為2I－＋Br2===2Br－＋I2 (3)性質的特殊性 氟 ①無正價，非金屬性最強，F(xiàn)－的還原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，與H2反應在暗處即爆炸 ③氫氟酸是弱酸，能腐蝕玻璃，故應保存在塑料瓶中 溴 ①Br2常溫下是深紅棕色液體，是唯一的液態(tài)非金屬單質 ②Br2易溶于有機溶劑 ③液態(tài)Br2有

3、劇毒，易揮發(fā)，故盛溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴不能用橡膠塞 碘 ①淀粉遇I2變色　 ②I2加熱時易升華 ③I2易溶于有機溶劑 ④I2易與Na2S2O3反應：I2＋2S2O===2I－＋S4O，此反應常用于滴定法(以淀粉為指示劑)來定量測定碘的含量 [提醒]?、貴2能與水反應放出O2，故F2不能從其他鹵化物的水溶液中將鹵素單質置換出來。 ②氯、溴單質的氧化性較強，能與一些還原性離子反應，如Br2與SO、Fe2＋反應的離子方程式分別為SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 (4)鹵素單質溶于水或有機溶劑所呈現(xiàn)的

4、顏色 單質 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 淡黃→黃綠 黃綠 黃綠 黃綠 Br2 黃→橙 橙→橙紅 橙→橙紅 橙→橙紅 I2 深黃→褐 紫→深紫 淡紫→紫紅 淡紫→紫紅 2．鹵族化合物的相似性和遞變性 (1)鹵素化合物的性質 化合物 性質 備注 氫化物 穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI 還原性：HF

5、強，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化劑氧化 次鹵酸 鹽(XO－、 F除外) 均具有氧化性(填“氧化”或“還原”) 次鹵酸鹽能氧化相應的鹵素離子生成鹵素單質(F除外)：如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 鹵酸鹽 (XO、 F除外) 均具有氧化性(填“氧化”或“還原”) 鹵酸鹽能氧化相應的鹵素離子生成鹵素單質(F除外)：如ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (2)鹵化銀的性質 溶解性 AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸，而AgF可溶于水 顏色 AgF、AgCl均為白色，AgBr為

6、淺黃色，AgI為黃色 感光性 除AgF外，均有感光性，其中AgBr常作感光材料 [提醒]　實驗室里常用螢石(CaF2)與濃H2SO4反應來制取HF，反應的化學方程式為CaF2＋H2SO4CaSO4＋2HF↑。 3．鹵素離子的檢驗 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 (2)置換——萃取法 未知液 (3)氧化——淀粉檢驗I－ 未知液 色溶液，表明有I－ [對點訓練] 1．下列關于鹵素(用X表示)的敘述正確的是(　　) A．其單質都能與水反應，通式為X2＋H2OHX＋HXO B．HX易溶于水，其水溶液都是強酸 C．其單質都有顏色，都有毒 D．最高

7、價含氧酸的通式為HXO4 解析：選C　F2與水反應的化學方程式為2F2＋2H2O===4HF＋O2，A項錯誤；氫氟酸為弱酸，B項錯誤；F沒有正價，不存在含氧酸，D項錯誤。 2．為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)。 實驗過程： Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。 Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。 Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時，關閉活塞a。 Ⅳ.…… (1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是_____________________________________。 (2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實

8、驗現(xiàn)象是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是 __________________

9、______________________________________________________。 (5)過程Ⅲ實驗的目的是______________________________________________。 (6)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下______________，得電子能力逐漸減弱。 解析：(1)A中產(chǎn)生的黃綠色氣體為Cl2，其電子式為。(2)Cl2遇濕潤的淀粉-KI試紙時，發(fā)生反應：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，產(chǎn)生的I2遇淀粉變藍，可以證明Cl2的氧化性強于I2。(3)B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應，離子方程式

10、為Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr與Cl2反應生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應：Br2＋2KI===I2＋2KBr，靜置后D中溶液分層，下層為碘的CCl4溶液，顯紫紅色，可以說明溴的氧化性強于碘。(5)過程Ⅲ的B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色說明仍有Br2生成，由于B與C中溶液相同，故C中通入Cl2不足，NaBr過量，故C的黃色溶液中無Cl2，排除對溴置換碘實驗的干擾。(6)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱，是因為從Cl到I，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。 答案：(1)　(2)濕潤的淀粉-KI試紙變藍 (3)Cl2＋2Br－===Br2

11、＋2Cl－ (4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色 (5)確認C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾 (6)原子半徑逐漸增大 知識點二　鹵素單質的工業(yè)制法 1．氯的制法——氯堿工業(yè) 海水―→粗鹽飽和食鹽水 化學方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2．海水中提取溴 (1)流程 (2)主要過程及反應原理 3．海帶中提取碘 (1)流程 (2)通入Cl2的反應原理 發(fā)生反應的離子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 [提醒]　也可以用H2O2氧化I－，反應的離

12、子方程式為H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。 [對點訓練] 1．(2015·全國卷Ⅱ)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B．粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純 C．工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑 D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴，再用SO2將其還原吸收 解析：選C　A項，苦鹵中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可將Br－氧化成Br2，便于從苦鹵中提取Br2；B項，粗鹽中含有不溶性雜質(泥沙)和可溶性雜質(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，將粗鹽溶于水，并除去其中的雜質，再通過重結晶的方法得到

13、純凈NaCl晶體；C項，工業(yè)上沉淀Mg2＋常選用廉價的Ca(OH)2，而不選用NaOH；D項，Br2具有較強的揮發(fā)性，富集溴時，常先用空氣和水蒸氣吹出Br2，再用SO2將其還原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到濃度較大的含Br－溶液。 2．下列制取Cl2、用Cl2氧化含I－廢液、回收并提純I2的裝置能達到實驗目的的是(　　) 解析：選D　實驗室利用MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應制取Cl2，不能用稀鹽酸，A錯誤；Cl2通入含I－廢液中氧化I－生成I2，通入Cl2的導管應長進短出，B錯誤；從含I2濁液中提取碘，要加入CCl4等有機溶劑萃取，再通過蒸餾法進行分離，不能采用過濾的方法，C錯誤；I2易升華，故常采用升華法提純碘，D正確。 3．從海帶中提取碘單質，成熟的工藝流程如下，下列關于海水制碘的說法不正確的是(　　) A．實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌 B．在含I－的濾液中加入稀硫酸和H2O2后，碘元素發(fā)生氧化反應 C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色 D．在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取” 解析：選A　灼燒干海帶應在坩堝中進行，而不應在蒸發(fā)皿中灼燒。