資源簡介

(共22張PPT)
第14講
鹵族元素 溴、碘單質的提取
診斷性評價
(2018·江蘇，5)下列有關從海帶中提取碘的實驗原理和裝置能達到實驗目的的是
A.用裝置甲灼燒碎海帶
B.用裝置乙過濾海帶灰的浸泡液
C.用裝置丙制備用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D.用裝置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾氣
√
一.鹵族元素的相似性與遞變性
結構
決定
性質
相似性
遞變性
化學性
質相似
(1) 易得到電子，表現出強氧化性
(2)化合物中通常顯-1價
最外層電子數相同
核電荷數增大
電子層數增大
原子半徑增大
原子核對最外層電子的吸引力減小
得電子能力減弱
氧化性減弱
元素名稱 與水反應 現象 化學方程式
氟
氯
溴 碘 2F2 ＋ 2H2O === 4HF ＋ O2 （爆炸）
反應劇烈，易爆炸，產生無色無味氣體
X2 ＋ H2O HX＋ HXO
反應逐漸變緩慢
元素名稱 與H2反應 現象 反應條件 氣態氫化物穩定性 化學方程式
氟
氯 溴 碘 H2+X2 → 2HX
一定條件
在HX中，HF的熔、沸點最高，氫氟酸是弱酸，能腐蝕玻璃。
同濃度鹵化氫水溶液酸性遞變性？
元素名稱 與堿反應 化學方程式
氟 X2+ 2NaOH === NaX+ NaXO+H2O （F除外）
氯 溴 碘
元素名稱 與金屬單質反應 化學方程式
氟
氯 溴 碘 3X2 + 2Fe === 2FeX3
△
（X=F、Cl、Br 但≠I 除外）
△
I2 + Fe === FeI2
實驗操作 實驗現象 離子反應方程式 結論
振蕩靜置后，溶液由無色變為橙黃色
振蕩靜置后，溶液由無色變為褐色
振蕩靜置后，溶液由無色變為褐色
Cl2＋ 2I－ === 2Cl－＋I2
Cl2＋2Br－ === 2Cl－＋Br2
Br2+2I－ === 2Br－＋I2
Cl2＞Br2
Cl2＞I2
Br2＞I2
結論：氧化性：Cl2＞Br2＞I2
元素非金屬性強弱的探究：
相似性
遞變性
均能與水、H2、堿、金屬單質反應
均作氧化劑
反應類型相似
反應越來越不劇烈
與氫氣化合的難易程度
越來越難
氧化性逐漸減弱
生成的氣態氫化物
越來越不穩定
鹵素單質 顏色和狀態 密度 熔點/℃ 沸點/℃
F2 淡黃綠色氣體 1.69 g·L－1(15 ℃) －219.6 －188.1
Cl2 黃綠色氣體 3.214 g·L－1(0 ℃) －101 －34.6
Br2 深紅棕色液體 3.119 g·cm－3(20 ℃) －7.2 58.78
I2 紫黑色固體 4.93 g·cm－3 113.5 184.4
都是有色單質
熔、沸點較低
相似性
單質密度逐漸增大
從上到下，熔、沸點逐漸升高
單質顏色逐漸加深，狀態由氣態到液態到固態
遞變性
氯易液化、溴易揮發、碘易升華，遇淀粉變藍。
特殊性:
二.鹵離子的檢驗
(1)AgNO3溶液——沉淀法
色沉淀，則有Cl－
色沉淀，則有Br－
色沉淀，則有I－
白
淺黃
黃
(2)置換——萃取法
有機層呈
紅棕色或橙紅色，表明有______
紫色、淺紫色或紫紅色，表明有___
Br－
I－
(3)氧化——淀粉法檢驗I－
色溶液，表明有I－
藍
概念辨析
1.鹵素氣態氫化物的水溶液都是強酸溶液(　　)
2.濃H2SO4能干燥HCl，所以濃硫酸也能干燥HBr(　　)
3.加碘鹽能使淀粉變藍(　　)
4.清洗碘升華實驗所用試管的操作是先用酒精清洗，再用水清洗(　　)
5.液溴易揮發，在存放液溴的試劑瓶中應加水封(　　)
6.用加熱的方法可將NaHCO3中混有的少量碘除去(　　)
7.可用F2與NaCl溶液反應產生Cl2，檢證F2的氧化性大于Cl2(　　)
×
√
×
×
×
√
×
三.海水提氯
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡鹽水
NaOH溶液
精制飽和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
陽離子交換膜
陽 極
惰性電極
陰 極
碳鋼網
陽極室
陰極室
+
-
兩室電解池
2NaCl＋2H2O === 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
電解
四.海水提溴
步驟②⑤的目的？
步驟②、④、⑤的離子方程式？
五.海帶提碘
灼燒使用的主要實驗儀器有？
萃取使用的主要實驗儀器有？
蒸餾使用的主要實驗儀器有？
概念辨析
1.海水提溴兩次使用氯氣的目的是富集溴元素(　　)
2.海帶提碘過程，在蒸發皿中灼燒后再溶解(　　)
3.在實驗室做海帶提碘的實驗時可用H2SO4酸化后，用H2O2氧化I－，離子方程式為2I－＋H2O2===I2＋2OH－(　　)
×
×
√
七.鹵素在平衡中的應用
H2(g)＋I2(g)===2HI(g)，它的反應歷程有如下兩步基元反應：
①I2 ===I＋I(快)
②H2＋2I===2HI(慢)
恒容條件下，能說明該可逆反應到達平衡的標志有
①混合氣體的壓強；②混合氣體的密度；③混合氣體的總物質的量；④混合氣體的平均相對分子質量；⑤混合氣體的顏色；⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比；⑦某種氣體的百分含量。
八.鹵素的微觀結構
分子晶體熔化、汽化時一般只破壞范德華力、氫鍵，不破壞化學鍵。范德華力、氫鍵相對化學鍵較弱。
物質 熔點/℃ 沸點/℃
氯氣 －101 －34.6
溴單質 －7.2 58.78
碘單質 113.5 184.4
九.鹵素在有機反應中的應用
甲烷與氯氣反應條件？生成的氯代物狀態？
乙烯與氯氣發生反應的反應類型？
丙烯與溴蒸氣發生反應的反應類型（非加成）？
鹵代烴能發生哪些典型的反應類型？
甲苯與溴氣反應條件？產物？
甲苯與液溴反應條件？產物？
苯酚能與溴水反應的原理？
溴水可否氧化醛基？
終結性評價
1.(2015·全國卷Ⅱ,12)海水開發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.工業生產中常選用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
√
2.[2021·全國甲卷，26(1)]碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫藥、染料等方面。回答下列問題：I2的一種制備方法如圖所示：
①加入Fe粉進行轉化反應的離子方程式為____________________________________，生成的沉淀與硝酸反應，生成____________后可循環使用。
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－
AgNO3
②通入Cl2的過程中，若氧化產物只有一種，反應的化學方程式為_______________
_________；
若反應物用量比 ＝1.5時，氧化產物為______________；當 ＞1.5后，單質碘的收率會降低，原因是__________________________。
FeI2＋Cl2===I2
＋FeCl2
I2、FeCl3
I2被過量的Cl2進一步氧化

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