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文本内容:
考点9 溴、碘及其化合物
一、溴、碘单质的物理性质比较
二、Cl
2、Br
2、I2的化学性质比较1.相似性1都能与大多数金属反应2Fe+3Br22FeBr32都能与氢气反应H2+X22HX3都能与水反应X2+H2OHX+HXOF
2、I2的反应除外4都能与碱液反应X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2OF
2、I2的反应除外2.递变性氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2,阴离子的还原性强弱是Cl-<Br-<I-,因此能发生如下反应Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;Cl2+2I-===2Cl-+I2;Br2+2I-===2Br-+I2
三、Br-、I-的检验方法加试1.AgNO3溶液——沉淀法未知液生成2.氧化——萃取法未知液有机层呈3.氧化——淀粉法检验I-未知液蓝色溶液,表明有I-
四、海水中提取溴、碘加试1.海水提溴1流程2发生反应的化学方程式为2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl2.海带提碘1流程2发生反应的离子方程式Cl2+2I-===I2+2Cl-【例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【解析】 碘易溶于酒精,得到是酒精溶液,A错误;液溴易挥发,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,B正确;新制氯水中的次氯酸见光容易分解,不能保存在无色玻璃瓶中,应该盛放在棕色瓶中,C错误;萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同进行分离的方法,酒精能与水互溶不分层,故不能萃取分离,D错误【答案】 B【提炼】 常见试剂的正确保存方法1氢氟酸应保存于塑料瓶中,其他试剂一般都用玻璃瓶;2氢氧化钠、水玻璃等碱性物质应用橡胶塞,不宜用玻璃塞苯、甲苯、乙醚等有机溶剂应用玻璃塞不宜用橡胶塞;3固体一般用广口瓶,液体一般用细口瓶;见光易分解或变质的试剂一般盛于棕色瓶中,如硝酸、硝酸银、氯水等,置于冷暗处,其他一般用无色瓶;4易被氧化而变质的试剂
①活泼的钾、钠、钙等保存在煤油中;
②碘化钾、硫化亚铁、亚硫酸钠等平时保存固体而不保存溶液;保存硫酸亚铁或氯化亚铁溶液时内放少量铁粉或铁钉【例2】 根据如图所示海水综合利用的工艺流程图,判断下列说法正确的是 已知MgCl2·6H2O受热生成MgOHCl和HCl气体等A.过程
①的提纯是物理过程,过程
②通过氧化还原反应可产生2种单质B.在过程
③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2C.过程
⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题D.在过程
④、
⑥反应中每氧化
0.2molBr-需要消耗
2.24LCl2【解析】 过程
①中除去Mg2+、Ca2+和SO需要用化学方法,A错误;根据已知信息可知B错误;过程
⑤发生的反应为SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溶液呈强酸性,C正确;每氧化
0.2molBr-需消耗
0.1molCl2,但不一定是
2.24L,只有在标准状况下才是
2.24L,D错误【答案】 C【提炼】 海水提溴流程涉及的反应2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl,SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr【例3】 溴化碘IBr的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,与水反应的化学方程式为IBr+H2O===HBr+HIO下列有关IBr的叙述中,不正确的是 A.IBr是双原子分子B.在很多反应中,IBr是强氧化剂C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD.和水反应时,既是氧化剂又是还原剂【解析】 IBr中I为+1价,Br为-1价2个原子构成1个IBr分子,A正确;因为其化学性质与卤素相似,所以在很多反应中,IBr是强氧化剂,B正确;与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应,生成物HBr和HIO再与碱反应,所以2NaOH+IBr===NaBr+NaIO+H2O,C正确;与水反应的化学方程式IBr+H2O===HBr+HIO中,反应前后各元素的化合价均未发生变化,仍然是I为+1价,Br为-1价,故这个反应不是氧化还原反应,D错误【答案】 D【提炼】 溴化碘IBr、氯化碘ICl和氯化溴BrCl中非金属性更强的元素显负一价,另一元素显正一价,它们的化学性质均与卤素单质相似与水反应时,各元素的化合价均未发生变化,故不是氧化还原反应【例4】 溴及其化合物广泛应用在有机合成、化学分析等领域1海水提溴过程中溴元素的变化如下
①过程Ⅰ,海水显碱性,调其pH<
3.5后,再通入氯气ⅰ.通入氯气后,反应的离子方程式是________________________________________________________________________ⅱ.调海水pH可提高Cl2的利用率,用平衡原理解释其原因________________________________________________________________________
②过程Ⅱ,用热空气将溴赶出,再用浓碳酸钠溶液吸收,完成并配平下列方程式________Br2+________Na2CO3===________NaBrO3+________CO2+________
③过程Ⅲ,用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液,相同条件下,若用盐酸酸化,则所得溴的质量减少,原因是________________________________________________________________________2NaBrO3是一种分析试剂,向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液,当加入
2.6molNaBrO3时,测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为则原溶液中NaI的物质的量是________mol【解析】 1
①ⅰ.氯气具有氧化性,可以将溴离子氧化为溴单质,即Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,ⅱ.氯气的溶解平衡为Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若增大cH+,平衡逆向移动,会抑制Cl2与水的反应,提高Cl2的利用率
②氧化还原反应中,根据价态律,只有Br发生变价,一部分升高至+5价,另一部分降低至-1价,故产物是溴离子根据电子守恒,所以溴酸钾的前边系数是1,产物还有5mol的NaBr,溴单质系数是3,根据钠元素守恒,碳酸钠的系数是3
③盐酸有还原性,溴酸根离子具有氧化性,盐酸可以与溴酸根反应,导致溴单质的生成量减少2根据氧化还原反应中得失电子数相等,可得5×
2.6mol=2×
0.5mol+6×nIO,则nIO=2mol,根据元素守恒,原溶液中nNaI=
0.5mol×2+2mol=3mol【答案】 1
①ⅰ.Cl2+2Br-===Br2+2Cl- ⅱ.Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大cH+,平衡逆向移动,抑制Cl2与水的反应
②3 3 1 3 5NaBr
③盐酸有还原性,与溴酸根反应 23【提炼】 氯、溴单质与碱反应时,温度、浓度都会对其产物有影响冷的稀碱溶液Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,热的浓碱溶液3Cl2+6NaOHNaClO3+5NaCl+3H2O,Br2与碱溶液的反应与Cl2一样【例5】 从海带中提取碘,有甲、乙两种实验方案如图1已知3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O请回答1步骤X使用分液漏斗前需检漏,检漏方法为_________________________2用图2所示装置进行蒸馏,指出图中的任意两处错误
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________3进行上述操作时,使用水浴加热更好的原因是________________________________________________________________________4下列有关步骤Y的说法,正确的是________A.应控制NaOH溶液的浓度和体积B.将碘转化成离子进入水层C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质D.NaOH溶液可以由乙醇代替5方案乙在上层溶液中加入H2SO4溶液得到I2的水溶液发生的化学反应方程式是________________________________________________________________________;6操作乙的名称是________7工业中采用方案乙从海带中提取碘,方案甲中采用蒸馏不合理,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】 1检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馏水,检查旋塞处是否漏水,将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水;2蒸馏装置温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处测定馏出成分的沸点,烧杯加热需要垫石棉网均匀加热,冷凝管水流方向应逆流,分析装置图可知,操作错误为温度计插入液面以下;烧杯未垫石棉网;冷凝管水流方向反了;3碘易升华,水浴加热受热均匀,便于控制温度;4发生反应3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O中,需要浓氢氧化钠溶液,所以应控制NaOH溶液的浓度和体积,故A正确;根据反应3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O可知,步骤Y将碘转化成离子进入水层,故B正确;该操作的主要目的是将碘单质转化成碘酸钠、碘化钠,将碘转化成离子进入水层,不是除去有机杂质,故C错误;乙醇易溶于水和四氯化碳,将氢氧化钠换成乙醇,仍然无法分离出碘单质,故D错误;5方案乙在上层溶液中是NaI和NaIO3,加入H2SO4溶液发生归中反应得到I2的水溶液,反应的化学方程式为5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O;6步骤乙将碘单质和水分离,由于碘单质不溶于水,可通过过滤操作完成;7方案甲中采用蒸馏操作,由于碘单质容易升华,会导致碘单质损失,所以甲方案不合理【答案】 1向分液漏斗中加入少量蒸馏水,检查旋塞处是否漏水,将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水2温度计水银球位置太低,应位于蒸馏烧瓶支管口处 烧杯加热未使用石棉网或冷凝管冷却水流方向反了 3均匀受热,易于控制温度 4AB 55NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O 6过滤 7碘单质易升华,会导致碘损失【提炼】 本题考查物质的分离与提纯方法的综合应用,涉及萃取、分液、蒸馏、过滤等操作物质分离、提纯方法的选择知识条目必考要求加试要求
1.溴、碘单质的物理性质aa
2.氯、溴、碘单质间的置换反应bb
3.海水中提取溴、碘b
4.检验Br-、I-的常用方法b性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒易升华使淀粉变蓝粒子I2Br2IO物质的量/mol
0.
51.3。