2018版高中化学氯溴碘及其化合物第5课时溴碘的提取学案苏教版必修1(2)

第5课时 溴、碘的提取

[学习目标定位] 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.知道氯、溴、碘单质的性质及其差异。3.掌握Cl、Br、I的检验方法。

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一、氯、溴、碘的性质比较

1．根据所熟悉的有关知识，填写下表：

性质 颜色 状态 溶解性 氯气(Cl2) 黄绿色 气体 能溶于水，易溶于有机溶剂 水中黄绿色，CCl4中黄绿色 溴(Br2) 深红棕色 液体 碘(I2) 紫黑色 固体 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 水中黄→橙， CCl4中橙→橙红 水中棕→褐， CCl4中紫→紫红 溶液颜色 2.Cl2、Br2、I2的氧化性比较

氯水CCl4

(1)NaBr溶液――→溶液由无色变为橙色――→溶液分层，下层液体呈橙红色。 振荡化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。 结论：氧化性：Cl2＞Br2。

氯水CCl4(2)KI溶液――→溶液由无色变为褐色――→溶液分层，下层液体呈紫红色。 振荡化学方程式为2KI＋Cl2===2KCl＋I2。 结论：氧化性：Cl2＞I2。

溴水CCl4(3)KI溶液――→溶液由无色变为褐色――→溶液分层，下层液体呈紫红色。 振荡化学方程式为2KI＋Br2===2KBr＋I2。 结论：氧化性：Br2＞I2。

3．将下列各实验中的现象填入下表：

实验现象 滴入几滴AgNO3溶液 加入少量稀硝酸 1

①NaCl溶液 ②NaBr溶液 ③NaI溶液

(1)请写出实验中的化学方程式： ①NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3； ②NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3； ③NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3。

有白色沉淀生成 有淡黄色沉淀生成 有黄色沉淀生成 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀不溶解 (2)卤化银(AgCl、AgBr、AgI)沉淀的颜色不同，可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验卤素离子。

1．Cl2、Br2、I2的性质比较

卤素单质(Cl2、Br2、I2)的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2；卤素离子(Cl、Br、I)的还原性由强到弱的顺序是I＞Br＞Cl。 2．卤素离子X(Cl、Br、I)的检验 (1)AgNO3溶液—稀HNO3法

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(2)氯水—CCl4法

(3)氯水—淀粉法 溶液

氯水/淀粉溶液－

――→溶液变蓝色?I

1．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)，往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再往此溶液中加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )

A．Br、I、Cl C．I、Br、Cl 答案 A

解析 由题目给定条件“往甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色”知：甲溶液中只有Br，且加入氯水后，生成Br2使溶液显橙色。显然，若把此溶液加到含I的溶液中，将会

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B．Br、Cl、I D．Cl、I、Br

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因生成碘单质而使溶液变蓝色(因为第一步往溶液中加了淀粉溶液)。再往此溶液中加入丙溶液，颜色没有明显变化，说明丙中无I。

2．鉴别Cl、Br、I三种离子，宜选用的试剂组是( ) ①溴水和淀粉溶液 ②AgNO3溶液和稀硝酸 ③氯水和CCl4 ④氯水和KI-淀粉溶液 A．①② C．①③ 答案 B

解析 区别这三种离子可用AgNO3/HNO3法和氯水/CCl4法。 二、从海水或海产品中提取溴和碘

1．在海水中溴以溴化镁和溴化钠的形式存在。经过晒盐后的卤水中，溴的含量提高了100倍左右。只要把卤水加入反应塔中，通过氯气和水蒸气蒸馏，就可以把“溴”蒸出来。也可以借助煤油从海水中提取溴，煤油用过之后，还可以回收。

(1)从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。其流程为

B．②③ D．③④

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(2)卤水中通入Cl2时发生反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。 (3)通过水蒸气就可把溴蒸出来的原因是溴单质易挥发。 (4)借助煤油从海水中提取溴是利用了溴易溶于有机溶剂的性质。

2．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，燃烧的灰烬中碘元素以I的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

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(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：

①____________；③____________；写出实验②中有关反应的化学方程式(设含I的溶液为NaI溶液)：______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是______(填字母)。 A．苯、酒精 B．四氯化碳、苯 C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油

(3)为使海藻灰中I转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导

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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____________________。

答案 (1)过滤 萃取分液 2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2 (2)B (3)分液漏斗、漏斗

1．海水提溴

2．海产品提碘

水过滤Cl2过滤提纯

干海带→灼烧――→浸泡液――→滤液――→氧化――→粗碘――→碘单质

3．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答下列问题。

(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将使用到的瓷质或玻璃质实验仪器有__________________________(填字母，限填3项)。 A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．铁三脚架 E．泥三角 F．酒精灯 G．烧杯 H．量筒

(2)第2步：I溶液的获取。操作是________________________________________________。 (3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填字母)。 A．浓硫酸 C．KMnO4溶液

B．新制氯水 D．H2O2

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理由是________________________________________________________________________。 (4)碘单质的检验。操作是__________________________________________________。 答案 (1)BEF (2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤 (3)D 过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)

(4)取少量第3步后的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘 解析 (1)灼烧操作需用到的仪器有酒精灯、瓷坩埚、铁三脚架、泥三角、坩埚钳等，其中瓷质和玻璃质实验仪器是酒精灯、瓷坩埚和泥三角。(2)应用适量蒸馏水溶解，充分搅拌，再过滤即可。(3)主要从氧化过程中不引进杂质、不产生污染，以及不能氧化碘等角度考虑，如新制氯水虽然能氧化I，但只能适量，过量的氯水会继续氧化单质碘。

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1．氯、溴、碘的性质比较 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 还原性：I＞Br＞Cl 2．溴、碘的提取

除杂Cl2吹出冷却精制

(1)海水――→母液――→溴水――→Br2――→粗溴――→纯溴。

灼烧水过滤Cl2CCl4蒸馏(2)干海带――→海带灰――→浸泡液――→滤液――→――→碘的四氯化碳溶液――→碘。 或HO萃取、分液

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1．下列说法正确的是( ) A．碘易升华，可保存在酒精中

B．液溴应保存在棕色磨口玻璃塞的试剂瓶中，并加少量水进行水封 C．新制的氯水长期保存在无色玻璃瓶中 D．用酒精可以从碘水中萃取碘 答案 B

解析 碘易溶于酒精，所以不能保存在酒精中；新制氯水应保存在棕色瓶内，且不能长期保存；酒精易溶于水，不能从碘水中萃取出碘。

2．向某无色溶液中通入一定量的氯气后，溶液变成橙黄色，再向溶液中滴加一定量的四氯化碳溶液后，充分振荡，溶液分层，下层呈橙红色，则原溶液中一定含有的离子为( ) A．Cl B．Br C．I D．Fe 答案 B

解析 此题是对Cl2的强氧化性和Br2、I2的物理性质的综合性考查。解题过程中一定要明确四氯化碳溶液的作用和Br2、I2在四氯化碳溶液中的不同颜色，防止因混淆而错解。值得注意的是，Fe的水溶液也为黄色，但Fe不溶于四氯化碳溶液，且Fe的水溶液为浅绿色。 3．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：

①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯气；④过滤；⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( ) A．①②③④⑤ C．①②④③⑤ 答案 D

解析 海带灼烧成灰后，有不溶性的物质，需经过滤，过滤之后，需通入适量氯气将I氧化为I2，再萃取分液。

4．将适量的Cl2通入溴化钠溶液中，等反应停止后，实验室从该溶液中提取溴通常所需的主要仪器和方法是( )

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3＋

3＋

2＋

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2＋

B．①④②③⑤ D．①④③②⑤

A．蒸发皿：蒸发后灼烧 B．烧杯：冷却、结晶、过滤 C．分液漏斗：分液

D．分液漏斗：加萃取剂，振荡静置分层后分液 答案 D

解析 反应停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶质，需采用合适的有机溶剂(如苯、CCl4等)来萃取Br2，采用分液操作来完成溴的提取。

5．海藻中含有丰富的碘元素。下面是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。下列判断正确的是( )

A．步骤④的操作是过滤

B．可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C．步骤①③的操作分别是过滤、萃取 D．步骤③中加入的有机溶剂可以是酒精或CCl4 答案 C

解析 A项，碘易溶于有机溶剂，所以不能用过滤的方法提取碘，应该用蒸馏的方法提取碘；B项，淀粉遇I2变蓝，遇I不变色，因此不能用淀粉检验I；C项，分离固体和液体混合物的方法为过滤，从水溶液中提取碘一般用萃取的方法，步骤①③的操作分别是过滤、萃取，正确；D项，萃取剂和原溶剂不能互溶，而酒精能与水互溶，故酒精不能作此步骤中的萃取剂。

6．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

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(1)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、__________、__________或H2、__________。

(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，可制得HBr和硫酸，该反应中，氧化剂是____________(填化学式，下同)，氧化产物是____________。

(3)写出步骤Ⅲ反应的化学方程式__________________________________________ ________________________________________________________________________。

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答案 (1)Cl2 NaOH NaClO (2)Br2 H2SO4 (3)Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2

[基础过关]

题组一 卤素单质的性质

1．在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象。正确的结论是( )

A．①加入的是四氯化碳，②加入的是苯，③加入的是酒精 B．①加入的是酒精，②加入的是四氯化碳，③加入的是苯 C．①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精 D．①加入的是苯，②加入的是酒精，③加入的是四氯化碳 答案 C

解析 四氯化碳的密度比水大，苯的密度比水小，酒精与水以任意比互溶。据此可判断①加入的是苯，②加入的是四氯化碳，③加入的是酒精。 2．欲将食盐固体与碘的混合物分开，最好的方法是( ) A．溶解、过滤 B．溶解、过滤、蒸发 C．溶液、加AgNO3溶液、过滤 D．加热使碘升华 答案 D

3．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是( )

A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消失，则原溶液中有Cl存在 B．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加盐酸沉淀不消失，则原溶液中有SO4存在 C．先通入Cl2，溶液变成棕黄色，再滴入淀粉溶液后，溶液又变蓝，则原溶液中有I存在 D．加入盐酸，生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中有CO3存在 答案 C

解析 A中不能判断原溶液中是否有Cl存在，因为加入的盐酸本身会引入Cl； B中若存

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2－

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2－－

在SO3也会有此现象；D中可能存在HCO3、SO3、HSO3离子。

4．向含有KBr、NaI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应后，将溶液蒸干并进行灼烧，最后所得的固体物质是( ) A．NaCl和KCl C．NaCl和KI 答案 A

解析 通入过量的氯气先后发生反应：Cl2＋2NaI===2NaCl＋I2，Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2；蒸干并灼烧后，单质溴和碘均逸出，所得固体为NaCl和KCl。

5．某溶液中阳离子只含K，其中Cl、Br、I的个数比为1∶2∶3，欲使这些离子个数比变为3∶2∶1，需要通入的氯气分子与原溶液中I的个数比应为( ) A．1∶2 C．1∶3 答案 C

解析 将比例看成具体数字，即3种微粒分别是1 mol、2 mol、3 mol，反应后Br的物质的量不变，又剩余1 mol I，说明氯气只和I发生了反应，且只反应掉 2 mol I，化学方程式是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，每反应掉2 mol I时，消耗1 mol Cl2。

6．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图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，对图中指定部位颜色描述正确的是( )

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－－

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＋

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－

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2－－2－－

B．KCl和NaBr D．NaCl、KCl和I2

B．2∶1 D．3∶1

选项 A B C D 答案 A

解析 Cl2是黄绿色气体，故①处呈黄绿色； ②处反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴水呈橙色； ③处反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色；

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① 黄绿色 无色 黄绿色 黄绿色 ② 橙色 橙色 橙色 无色 ③ 蓝色 紫色 蓝色 紫色 ④ 白色 白色 无色 白色 ④处反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，棉球仍呈白色。

7．已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是( )

①水、汽油、酒精 ②AgNO3、NaOH、KI ③NaCl、NaBr、NaI ④汽油、酒精、NaOH A．①② C．①③ 答案 D

解析 汽油能萃取溴水中的溴，出现分层现象，且上层呈橙色，下层几乎无色；酒精与水互溶，不能萃取溴水中的溴，得到的溶液显橙黄色。NaOH与Br2反应使溶液为无色；在①④两组中，①组不能区别水和酒精，④组能用溴水区别。②组三种溶液均能与溴水反应，且出现三种不同的现象，即浅黄色沉淀、溴水褪色、溶液显褐色，故②组能区别。③组前两种与溴水均不反应，现象相同，故不能区别。 题组二 溴、碘的提取

8．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是( )

A．加入适量的Na2CO3溶液 B．通入溴蒸气

C．加入适量的NaOH溶液 D．加入适量的NaBr溶液 答案 D

解析 Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与溴反应，不能用于除杂。 9．从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是( )

B．②③ D．②④

答案 D

解析 海带灼烧成灰应在坩埚中进行；过滤时应用玻璃棒引流；碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。

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10．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下：

灼烧沸水过滤HCCl4蒸馏

干海带――→海带灰――→悬浊液――→滤液――→碘水――→I―→I2 2的CCl4溶液―浸泡H2O2下列关于海带制碘的说法中不正确的是( ) A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌

B．含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色

D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取” 答案 A

解析 A项错误，实验室是在坩埚中灼烧干海带；B项正确，碘元素化合价升高，发生氧化反应；C项正确，碘水中有碘单质，能使淀粉显特殊的蓝色；D项正确，这是一个富集提取的过程，化学上称为萃取。

[能力提升]

11．某学生往一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面次序变化： ①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。 依据溶液颜色的变化回答下列问题：

(1)加入以上药品的顺序是_________________________________________________(填字母)。

(2)写出①→②反应的化学方程式，若为氧化还原反应，请用双线桥法标明电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出③→④反应的化学方程式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)A、D、B、C

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＋

(2)

(3)I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O

解析 溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅黄绿色，故①为KI溶液，②为氯水；溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的，故③为淀粉溶液；又由于I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，I2逐渐消失，蓝色将逐渐褪为无色，故④为NaOH溶液。 12．溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。

(1)你认为：将含有下列分子或离子的试剂加入到含有Br的溶液中，可以将Br氧化为Br2

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