3 突破全国卷小专题讲座(五) 提取卤素单质的化工流程
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2024年新人教版高考化学一轮复习讲义(新高考版)第21讲卤族元素 溴、碘单质的提取复习目标1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。
2.掌握卤素单质的提取。
内容索引考点一 卤素单质的性质及X-的检验考点二 从海水资源中提取卤素单质真题演练 明确考向课时精练><卤素单质的性质及X-的检验1.卤族元素卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA 族,价电子排布为n s 2n p 5。
必备知识2.溴、碘单质物理性质比较性质Br 2I 2颜色色 色状态液体_____溶解性①在水中溶解度不大;②易溶于有机溶剂 特性易 、有毒①易;②使淀粉溶液______深红棕紫黑固体挥发升华变蓝3.氯、溴、碘单质化学性质比较与水反应X2+H2O ___________氯、溴、碘与水反应由到____与碱反应(NaOH)2NaOH+X2===____________________氧化性①Cl2 Br2 I2,还原性:Cl- Br- I-;②氯、溴、碘与氢气化合由到;③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价HX+HXO易难NaX+NaXO+H2O>><<易难4.氟的特殊性(1)氟无正化合价。
2H2O+2F2===4HF+O2(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:_______________________。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法(1)AgNO 3溶液——沉淀法色沉淀,则有Cl -色沉淀,则有Br -色沉淀,则有I -白浅黄黄(2)置换——萃取法有机层呈红棕色或橙红色,表明有______紫色、浅紫色或紫红色,表明有___Br -I -(3)氧化——淀粉法检验I-蓝色溶液,表明有I-鉴别NaCl 溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是(填序号)。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl 4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO 3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl 4、淀粉溶液应用举例②④⑤1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )2.浓H 2SO 4能干燥HCl ,所以浓硫酸也能干燥HBr( )3.加碘盐能使淀粉变蓝( )4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( )5.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封( )6.用加热的方法可将NaHCO 3中混有的少量碘除去( )7.可用F 2与NaCl 溶液反应产生Cl 2,检证F 2的氧化性大于Cl 2()×√×××√×1.某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
1.氯的提取——氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解⎩⎪⎨⎪⎧阳极产物:Cl 2阴极产物:H 2、NaOH化学方程式为2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
2.海水提取溴 (1)工艺流程(2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr +Cl 2===Br 2+2NaCl ; ②Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4; ③2HBr +Cl 2===2HCl +Br 2。
3.海带中提取碘 (1)工艺流程海带――→灼烧―→过滤―→―→提纯―→I 2(2)发生反应的离子方程式:Cl 2+2I -===I 2+2Cl -。
1.(2018·顺义区模拟)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是( )A .①中反应的离子方程式:2I -+H 2O 2===I 2+2OH -B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C.③中得到的上层溶液中含有I-D.操作Z的名称是加热答案 C解析A项,反应为酸性环境,①中反应的离子方程式:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O,故A错误;B项,四氯化碳比水密度大,在下层,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口倒出,故B错误;D项,操作Z的名称是过滤,故D错误。
2.(2018·武汉调研)从淡化海水中提取溴的流程如下:下列有关说法不正确的是()A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 LD.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏答案 C解析Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 mol Br2消耗2 mol 氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
提取卤素单质的化工流程1.氯的提取——氯碱工业海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解⎩⎪⎨⎪⎧阳极产物:Cl 2阴极产物:H 2、NaOH化学方程式为2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
2.海水提取溴 (1)工艺流程(2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr +Cl 2===Br 2+2NaCl ; ②Br 2+SO 2+2H 2O===2HBr +H 2SO 4; ③2HBr +Cl 2===2HCl +Br 2。
3.海带中提取碘 (1)工艺流程海带――→灼烧―→过滤―→―→提纯―→I 2(2)发生反应的离子方程式:Cl 2+2I -===I 2+2Cl -。
1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是( )A .①中反应的离子方程式:2I -+H 2O 2===I 2+2OH -B .②中分液时含I 2的CCl 4溶液从分液漏斗上口倒出C .③中得到的上层溶液中含有I -D.操作Z的名称是加热答案 C解析A项,反应为酸性环境,①中反应的离子方程式:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O,故A错误;B项,四氯化碳比水密度大,在下层,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口倒出,故B错误;D项,操作Z的名称是过滤,故D错误。
2.从淡化海水中提取溴的流程如下:下列有关说法不正确的是()A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 LD.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏答案 C解析Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 mol Br2消耗2 mol 氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
突破全国卷小专题讲座(五) 提取卤素单质的化工流程
[命题解读]
提取卤素单质的化工流程问题属于海水资源的开发利用范畴,本命题是在国家“蓝色领土”战略发展大环境下的新兴课题,海洋资源也是人类拓展发展空间的必然方向。
所以作为高考的导向问题,提取卤素单质的化工流程必然属于出题的热点方面,该类问题在复习备考中必须引起重视。
[突破策略]
由于海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低,所以需要先富集再提取,提取过程要通过氧化还原反应将元素从化合态变为游离态。
因此题目中常涉及:
(1)物质的分离提纯操作,如结晶、过滤、萃取和分液等;
(2)氧化还原反应、电解原理等理论。
除将上述实验操作和理论熟练掌握之外,还要了解大概的工艺流程。
提取卤素单质的化工流程问题需要储备的知识点见本章第二讲考点3。
[专题训练]
1.(2018·成都调研)从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X 试剂可用Na 2SO 3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br -+Cl 2===2Cl -
+Br 2
C.工业上每获得1 mol Br 2,需要消耗Cl 2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
解析:选C 。
Na 2SO 3+Br 2+H 2O===Na 2SO 4+2HBr ,A 正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴强,可以利用置换反应制取Br 2,B 正确;步骤Ⅰ和步骤Ⅲ均使用到Cl 2,故制取1 mol Br 2消耗2 mol 氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C 错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D 正确。
2.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。
海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。
提取碘的途径如下所示:
干海带――→焙烧海带灰――→水水溶液――→氧化 ――→a ――→b ―→碘单质
下列有关叙述正确的是( )
A.碘元素在海水中也以游离态存在
B.在提取的过程中用的氧化剂可以是H 2O 2
C.操作a 是结晶或重结晶
D.b是提纯操作,常用蒸馏或分馏
解析:选B。
碘在海水中只以化合态(I-)存在,没有游离态。
操作a是萃取,操作b是分液,然后才是蒸馏等操作来得到单质碘,A、C、D项错误。
3.(2018·合肥模拟)海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题:
(1)据媒体报道,挪威和荷兰正在开发一种新能源——盐能。
当海水和淡水混合时,温度将升高0.1 ℃,世界所有入海口的这种能源相当于电力需求的20%。
海水和淡水混合时,温度升高最可能的原因是。
A.发生了盐分解反应
B.发生了水分解反应
C.由于浓度差产生放热
D.盐的溶解度增大
(2)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法。
你认为蒸馏法淡化海水最理想的能源是________________________________________________________________________。
(3)从海水中可得到多种化工原料和产品,如图是综合利用海水资源的流程图。
①反应Ⅱ的离子方程式为________________________________________________;
从反应Ⅲ后的溶液中得到纯净的单质溴的实验操作方法是。
②在母液苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质。
用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量(g·L-1),实验过程中应测定的数据有_________________________________。
解析:(1)海水与淡水混合时,不可能发生化学反应,故A、B两项错误;温度升高可以使盐的溶解度增大,而盐的溶解度增大不可能使温度升高,D项错误。
(2)蒸馏法淡化海水最理想的能源是太阳能。
(3)①根据题目中流程图知反应Ⅱ为SO2与Br2的反应,离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO2-4;②用沉淀法测定镁元素的含量时,需要知道苦卤样品的体积及生成的Mg(OH)2的质量。
答案:(1)C(2)太阳能(3)①SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO2-4蒸馏②苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量。