2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点9溴、碘及其化合物学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点9溴、碘及其化合物学案

考点9　溴、碘及其化合物 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.溴、碘单质的物理性质 a a ‎2.氯、溴、碘单质间的置换反应 b b ‎3.海水中提取溴、碘 b ‎4.检验Br－、I－的常用方法 b 一、溴、碘单质的物理性质比较 性质 Br2‎ I2‎ 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 二、Cl2、Br2、I2的化学性质比较 ‎1．相似性 ‎(1)都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br22FeBr3。‎ ‎(2)都能与氢气反应：H2＋X22HX。‎ ‎(3)都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2、I2的反应除外)。‎ ‎(4)都能与碱液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、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＋2NaCl。‎ ‎2．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Mg(OH)Cl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MgCl2‎ C．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0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2‎ ‎【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0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，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NaIO D．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________________________________________________________________________。‎ ‎(2)NaBrO3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2.6 mol NaBrO3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：‎ 粒子 I2‎ Br2‎ IO 物质的量/mol ‎0.5‎ ‎1.3‎ 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c(H＋)，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5 mol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5×2.6 mol＝2×0.5 ‎ mol＋6×n(IO)，则n(IO)＝2 mol，根据元素守恒，原溶液中n(NaI)＝0.5 mol×2＋2 mol＝3 mol。‎ ‎【答案】　(1)①ⅰ.Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　ⅱ.Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，增大c(H＋)，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　(2)3‎ ‎【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　(4)AB　(5)5NaI＋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 ‎　　‎