1、第4课时溴、碘的提取学习目标核心素养建构1.了解从海水或海产品中提取溴、碘单质的基本原理和方法。2.知道溴、碘单质的性质。3.认识Cl、Br、I的检验。1.海水提溴2.海产品提碘干海带浸泡液滤液氧化粗碘碘单质知 识 梳 理一、溴、碘的性质1.单质的物理性质及其特性性质溴(Br2)碘(I2)颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性溴和碘在水中的溶解度很小，但易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂溶液颜色水中黄橙CCl4中橙橙红水中棕褐CCl4中紫紫红2.化学性质(1)原子结构：氯、溴、碘原子的电子层结构相似，其最外电子层都是7个电子，都容易得到1个电子使最外层电子达到8电子的稳定结构(通常稀有气体原子最外层
2、是8电子，比较稳定)。所以它们的化学性质是相似的。(2)实验探究：实验实验现象化学方程式在盛有少量溴化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象无色溶液变为橙黄色溶液2KBrCl2=2KClBr2在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象无色溶液变为棕黄色溶液2KICl2=2KClI2在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，观察实验现象无色溶液变为棕黄色溶液2KIBr2=2KBrI2在盛有少量溴化钾溶液的试管中加入少量碘单质，观察实验现象无明显颜色变化【自主思考】1.碘单质在保存时应注意什么问题？提示碘单质在常温下呈固态，晶体I2易升华。故通常在保存固体碘时，盛在广口玻璃瓶
3、中，用磨砂玻璃塞。在低温、避光处存放。2.溴单质是常温下唯一呈液态的非金属单质，易挥发。结合Br2的挥发性、溶解性和腐蚀性(易腐蚀橡胶等物质)可知，实验室中的Br2要妥善保存，通常的做法是什么？提示盛在细口、配有磨砂玻璃塞的玻璃瓶中。向盛Br2的试剂瓶中加入少量的蒸馏水，作Br2的保护层。将盛溴的试剂瓶放在低温避光处。3.已知氯、溴、碘原子最外层电子数都是7，试预测溴、碘元素具有哪些性质？提示三者最外层电子数均为7，都容易得到1个电子达到8电子稳定结构，溴、碘单质都具有较强的氧化性。二、溴、碘的提取1.从海水中提取溴(1)将氯气通入提取粗食盐后的母液中，将溶液中的溴离子氧化成单质溴；(2)鼓入
4、热空气或水蒸气将溶解在水中的溴“蒸发”出来，得到粗溴；(3)粗溴精制后可得高纯度的单质溴。(4)流程：海水2.碘的提取工业流程(1)将海带用水浸泡一段时间；(2)用氯气将浸泡过的海带进行氧化；(3)过滤；(4)提纯得到单质碘。【自主思考】4.从海水中提取溴和碘的流程中，涉及的反应中有哪些是氧化还原反应(设海水中的物质为KBr和KI)?提示2KBrCl2=2KClBr2，2KICl2=2KClI2。5.在提取溴的过程中，鼓入热空气或水蒸气的目的是什么？利用溴的什么性质？提示鼓入热空气或水蒸气是给混合液加热，利用溴易挥发性质，使溴挥发出来。三、卤素离子(Cl、Br、I)的检验1.AgNO3溶液稀H
5、NO3法取少量溶液于洁净的试管中，加入足量的稀HNO3和AgNO3溶液。若产生白色沉淀，则证明原溶液中有Cl；若产生浅黄色沉淀，则证明原溶液中有Br；若产生黄色沉淀，则证明原溶液中有I。2.氯水CCl4法取少量溶液于洁净的试管中，加入适量的氯水，再加入CCl4，振荡、静置。若下层显橙红色，则证明原溶液中有Br；若下层显紫红色，证明原溶液中有I。3.氯水淀粉法分别取少量溶液于洁净的试管中，滴加适量氯水，振荡，滴入几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则证明原溶液中有I。【自主思考】6.对于三种离子的检验，能不能不加稀硝酸？提示必须加入稀硝酸，因为与Ag反应产生沉淀的离子还可以是CO、OH等，需要加入硝酸酸化
6、，以排除干扰。效 果 自 测1.下列物质中，能使淀粉碘化钾溶液变蓝色的是()A.氯水 B.KCl C.KBr D.KI解析氯水中Cl2与KI溶液发生置换反应可生成I2。答案A2.有一包白色粉末，可能是NaCl、Na2CO3、Na2SO4、KI中的一种或几种的混合物。现做如下实验：(1)取少量样品加蒸馏水配成溶液，通入足量Cl2，溶液变为深棕色，若加入CCl4并振荡，CCl4层显紫色，若滴加淀粉溶液，溶液变蓝色。(2)将(1)中的水溶液与CCl4分离后，向水溶液中滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，沉淀减少，并产生无色气体。(3)再取样品配成溶液，先加盐酸，再加入BaCl2溶液
7、，无沉淀生成。试判断：粉末中一定含有 ，一定不含有 ，可能含有 。解析由(1)可知含有KI，由(2)可知有Na2CO3，由(3)可知不含有Na2SO4答案KI、Na2CO3Na2SO4NaCl探究一、氯、溴、碘主要性质及离子检验【探究讨论】1.通过什么反应可证明氧化性Br2I2?提示2KIBr2=2KBrI2利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。2.如何证明溶液中含有I？提示加入AgNO3溶液和稀HNO3或加入氯水再加淀粉溶液。【点拨提升】1.卤素单质的性质(1)Br2、I2与Cl2有相似的化学性质，如均能与金属、非金属(H2)、H2O、碱反应。(2)氧化性强弱顺序为Cl2Br2I2。2.卤
8、素单质的检验Cl2Br2I2常温下外观黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体常用检验方法能使湿润的KI淀粉试纸变蓝能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色能使湿润的KI淀粉试纸变蓝遇淀粉溶液变蓝3.卤素离子的检验检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入稀硝酸，以排除CO、OH等离子的干扰。【典题例证1】甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲中加入淀粉和氯水，溶液变为橙红色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()A.Br、I、Cl B.Br、Cl、IC.I、Br、Cl D.Cl、I、Br解析向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液
9、变为橙红色，应该是溴水的颜色，则甲中必含有Br，Br被Cl2置换生成Br2，由此否定了C、D选项。再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I，否则I会被Br2置换生成I2，溶液显蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含Cl，I必在乙溶液中。答案A【学以致用1】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现用如图所示装置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，对图中指定位置的颜色描述正确的是()选项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反应产生的Cl2通过时发生Cl22NaBr=2NaClBr2，通过时发生Cl22KI=2
10、KClI2，通过时发生Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因为Cl2为黄绿色，Br2为橙色，I2遇淀粉变蓝，Cl2与NaOH溶液反应生成无色的NaCl、NaClO，处棉球仍为白色，故选项A正确。答案A探究二、溴、碘的提取原理及操作【探究讨论】1.海水中的Br如何转化为Br2?提示可利用Cl2等氧化剂将Br氧化为Br2。2.海洋植物中的I如何转化为I2?提示可利用Cl2等氧化剂将I氧化为I2。【点拨提升】1.从海水中提取溴的常见工艺从海水中提取溴，一般要经历三个步骤，即浓缩、氧化和提取。(1)浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBrCl2=Br22NaCl。(2
11、)向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。(3)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBrCl2=2HClBr2。(4)用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。(5)流程2.从海洋植物中提取碘的主要工艺(1)用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。(2)向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaICl2=I22NaCl。(3)过滤，用有机溶剂萃取碘单质。(4)流程【典题例证2】我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大。所以工业上常用海带为
12、原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。(1)将干燥洁净的海带用酒精湿润后在 (填一种仪器名称)中灼烧成灰烬。(2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、 (填一种操作名称)。(3)在滤液中加入一定量的氯水，此时发生反应的化学方程式为 。(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入四氯化碳，振荡、静置，可以观察到四氯化碳层呈 色。经分液得到碘的四氯化碳溶液，在这一实验过程中，四氯化碳起 作用。(5)用试管取碘的四氯化碳溶液用水浴加热，待四氯化碳挥发完即可得到固体碘单质。为什
13、么不用酒精灯直接加热蒸发四氯化碳？ 。(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是 。解析(1)固体灼烧应在坩埚中进行。(2)海带灰烬溶于水得到的应为悬浊液，为了除去难溶杂质，应过滤。(3)Cl2氧化性比I2强，Cl2可与NaI反应生成I2，其反应为Cl22NaI=2NaClI2(4)I2在CCl4中呈紫红色。(5)若直接加热，无法控制温度，易造成I2升华而损失。(6)淀粉遇I2变蓝色。答案(1)坩埚(2)过滤(3)2NaICl2=I22NaCl(4)紫红萃取(5)因为用酒精灯直接加热温度高，单质碘易升华，会损失碘(6)把得到的固体取少许加入到淀粉溶液中，若淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质【
14、学以致用2】空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()A.步骤是为了富集溴B.步骤说明溴具有挥发性C.步骤的化学方程式为SO2Br22H2O=HBrH2SO4D.步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可用分液漏斗将二者分离解析A项，步骤已将溴吹出，但步骤又重新用SO2吸收溴，步骤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤的目的是提高溴的含量，即富集溴，故A项正确；B项，可用空气吹出溴，则步骤说明溴具有挥发性，故B项正确；C项，步骤发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4，C项错误；D项，实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液
15、漏斗，操作时下层液体必须从下口流出，上层液体从上口倒出，D项正确。答案C1.盛放液溴的试剂瓶中要加入一定量的水，其目的是()A.制得溴水 B.比较水和液溴的密度C.隔绝空气 D.防止液溴挥发解析溴在水中的溶解度较小，且密度比水大，易挥发，所以盛放液溴的试剂瓶中加入一定量的水可以有效减少溴的挥发。答案D2.由溴化钠制取单质溴可采用的方法是()A.蒸发至干，灼烧固体B.通入氯气，用汽油萃取C.通入氯气，用酒精萃取D.加入碘水，用四氯化碳萃取解析NaBr灼烧不易分解，A项错误。Cl2与NaBr发生反应：2NaBrCl2=Br22NaCl，汽油为有机溶剂，Br2在汽油中的溶解度大于在水中的溶解度，且汽
16、油与水不互溶，B项正确。酒精与水互溶，C项错误。碘单质的活泼性比溴单质的活泼性弱，不能发生置换反应，D项错误。答案B3.下列物质，可用来人工降雨的是()A.氟化钙 B.氢氟酸C.溴化银 D.碘化银解析碘化银用于人工降雨，溴化银用于感光胶卷。答案D4.将氯水注入KI溶液中充分反应后，再加入CCl4，振荡后静置，看到的现象是()A.液体均一，呈紫红色B.液体分两层，上层为紫红色，下层无色C.液体分两层，下层为紫红色，上层无色D.液体均一、无色解析氯气氧化碘化钾，然后加入四氯化碳萃取。答案C5.为检验某碳酸钠溶液中混有的溴化钠，进行如下实验：实验步骤实验现象简答取样，加入过量的稀硝酸加硝酸的目的是 加入硝酸银溶液反应的化学方程式为 答案实验现象简答产生大量气泡除去CO，防止碳酸钠对溴化钠检验的干扰产生浅黄色沉淀AgNO3NaBr=AgBrNaNO3
