一、氯、溴、碘的性質1.溴的存在溴是海水中重要的常量元素。地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水里,所以人們也把溴稱為“海洋元素”。2.鹵族單質的性質比較(1)性質比較。Cl2、Br2、I2三種單質在水中溶解度都不大,均易溶于有機溶劑(如CCl4、酒精、汽油、苯等)。
(2)溴的特性。常溫下為液體(唯一的液態(tài)非金屬單質),易揮發(fā)。
3.氯、溴和碘單質的氧化性的比較
二、從海水中提取溴從海水中提取溴,一般要經(jīng)歷濃縮、氧化和提取三個步驟。1.濃縮:海水中的Br-的含量一般為0.067 g·L-1,經(jīng)過海灘曬鹽和提取氯化鉀后得到的苦鹵中Br-的含量一般為6 g·L-1,非常有利于溴的提取。?2.氧化:要將苦鹵中的溴離子氧化成游離態(tài)的溴,需加入氧化劑氯氣。有關的離子方程式:Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。3.提取:生成的溴單質依然溶解在苦鹵中,利用溴的揮發(fā)性,鼓入熱空氣或水蒸氣,就可將溴分離出來。
三、溴及其化合物的主要用途1.在工業(yè)上,溴大量用來制造燃料的抗爆劑;見光易分解的溴化銀常被用作感光材料。2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常常使用含溴的殺蟲劑。3.在醫(yī)藥方面,溴化鈉和溴化鉀則常用作鎮(zhèn)靜劑。
四、海水中化學資源開發(fā)利用前景目前海洋資源中能得到工業(yè)規(guī)模開發(fā)的,主要是含量較高、技術難度不太大的幾種產(chǎn)品,如NaCl、KCl、Na2SO4、Mg、Br2。對于碘、鈾、鋰、金等微量元素,直接從海水中提取非常困難,但是科學家們在這個領域的探索從沒有停止過。例如:我國科學家成功研究出一種新型吸附劑,對碘有較強的吸附能力;研制出的某種含鈦化合物,每克可從海水中吸附鈾約1 mg。
1.從海水中提溴,主要反應為2Br-+Cl2==Br2+2Cl-,下列說法正確的是(　　)A.Br-具有氧化性B.Cl2是還原劑C.屬于復分解反應D.Cl2氧化性比Br2強解析:反應2Br-+Cl2==Br2+2Cl-中,Cl2是氧化劑,Br2為氧化產(chǎn)物,同一反應,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。答案:D
2.下列物質中,分別加入少量溴水,振蕩后靜置,溶液無色的是(　　)A.NaOH溶液B.NaCl溶液C.KI溶液D.S粉解析：NaOH與Br2反應生成無色的NaBr和NaBrO;S粉與溴水不反應,溶液有顏色。答案：A
3.某同學從科普書中摘錄了從海水中提取溴的方法,請仔細閱讀,然后回答問題:在海水中溴以溴化鎂和溴化鈉的形式存在。經(jīng)過曬鹽后的鹵水中,溴的含量提高了100倍左右。只要把鹵水加入反應塔中,通過氯氣和水蒸氣蒸餾,就可以把“溴”蒸出來。也有借助煤油從海水中提取溴的,煤油用過之后,還可以回收。土法提取溴可用濃鹽酸作用于漂白粉或用二氧化錳氧化濃鹽酸制取氯提取溴。(1)鹵水中通入Cl2時發(fā)生反應的離子方程式為　　　。?(2)通過水蒸氣就可把溴蒸出來的原因是　　　。?(3)借助煤油從海水中提取溴是利用了溴　　　　　　的性質。?
解析：此題實為考查Br2的性質,比較基礎,但出題形式新穎,要求分析實際操作方法的原理,從而得出溴的性質。
答案：(1)2Br-+Cl2 Br2+2Cl-(2)溴單質易揮發(fā)(3)易溶于有機溶劑
氯、溴、碘單質化學性質比較
如果把氯氣緩慢地通入含有相同物質的量濃度的Br-、I-的混合溶液里,哪種離子先被氧化?探究提示當把Cl2通入含Br-、I-的混合溶液時,按照氧化還原反應的難易規(guī)律,Cl2首先氧化還原性強的I-,然后再氧化還原性較弱的Br-。
氯、溴、碘單質化學性質的比較Cl2、Br2、I2都是強氧化劑,都能與金屬單質、非金屬單質、水、強堿、鹽、某些還原劑發(fā)生反應。Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱,Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強。
已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣,現(xiàn)按圖進行鹵素的性質實驗。玻璃管內裝有分別滴有不同溶液的白色棉球,反應一段時間后,對圖中指定部位顏色描述正確的是(　　)
解析：解答本題應先分析各部位反應,再根據(jù)化學方程式判斷反應現(xiàn)象。
規(guī)律方法點撥Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱;Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強;Cl2為黃綠色氣體,Br2溶于水呈橙色。
跟蹤訓練1下面是某同學探究實驗報告的一部分。實驗名稱:氯、溴、碘單質的氧化性強弱比較實驗用品:NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、新制氯水、溴水、碘水、CCl4、淀粉KI試紙
(1)完成該實驗需用到的儀器是　;?(2)CCl4在實驗中所起的作用是　　　　;?(3)在實驗②中CCl4層顏色的變化過程為　　　　　　;?(4)該同學的實驗缺陷是　　　　,改進的辦法是　??　。?
解析：根據(jù)萃取劑CCl4中的顏色驗證反應產(chǎn)物,Br2在CCl4中顯橙紅色,I2在CCl4中顯紫色。實驗①可比較Cl2與Br2的氧化性強弱,實驗②可比較Cl2與I2的氧化性強弱,但整個實驗中沒有比較Br2與I2的氧化性強弱,故應改進實驗。
答案：(1)試管、膠頭滴管　(2)萃取(3)由無色逐漸變?yōu)槌燃t色(4)沒有比較Br2和I2的氧化性強弱　把第②步改為將溴水滴在淀粉KI試紙上,觀察試紙是否變藍(或KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振蕩,靜置,觀察CCl4層顏色)
萃取和分液的原理和操作方法
如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所學的知識,最簡便的分離方法是甲、乙、丙的哪種?探究提示食用花生油和水互不相溶,靜置后分層,應采取分液的方法。所以選擇乙。
萃取1.原理利用混合物中一種溶質在互不相溶的溶劑里溶解性的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。2.操作步驟
3.注意事項(1)萃取劑必須具備的三個條件。①萃取劑和原溶劑互不相溶;②萃取劑和溶質互不發(fā)生反應;③溶質在萃取劑中的溶解度遠大于在原溶液中的溶解度。(2)萃取常在分液漏斗中進行,分液是萃取操作中的一個步驟。(3)操作注意問題。①分液漏斗使用前要檢驗是否漏水。②倒轉分液漏斗時,應關閉玻璃塞和活塞,防止液體流出,并且要不時旋開活塞放氣,以防止分液漏斗內壓強過大引起危險。③分液時要將分液漏斗頸上的玻璃塞打開,或使塞上的凹槽(或小孔)對準漏斗上的小孔,保證漏斗內與外界大氣相通,同時漏斗下端管口要緊貼燒杯內壁,從而使液體順利流下。④下層液體要從下口放出,上層液體要從漏斗上口倒出。
【例題2】 下列萃取與分液結合進行的操作(用CCl4作萃取劑,從碘水中萃取碘)中,錯誤的是(　　) A.飽和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,蓋上玻璃塞,用右手壓住分液漏斗上口的玻璃塞,左手握住活塞,把分液漏斗倒轉過來振蕩B.靜置,待溶液分層后,使分液漏斗內外的空氣相通(準備放出液體)C.打開分液漏斗的活塞,使下層液體沿燒杯壁慢慢流下D.最后繼續(xù)打開活塞,另用容器承接并保存上層液體解析：分液時,打開活塞,使下層液體慢慢流出,當下層液體剛好放完時,要立即關閉活塞,上層液體應從分液漏斗上口倒出。答案：D
規(guī)律方法點撥分離與提純方法的選擇分離與提純方法的選擇由被分離、提純物質的性質和狀態(tài)來決定,混合物的狀態(tài)主要有三類:氣體型、液體型、固體型。(1)固—固混合分離型:灼燒、熱分解、升華、結晶(或重結晶)。(2)固—液混合分離型:過濾、蒸發(fā)。(3)液—液混合分離型:萃取、分液、蒸餾、滲析。(4)氣—氣混合分離型:洗氣。
跟蹤訓練2已知Br2在有機溶劑中的溶解度比在水中的大,下列有機溶劑不能從溴水中萃取溴的是(　　)A.酒精B.汽油C.四氯化碳D.以上試劑都不正確解析：萃取時,兩種溶劑必須互不溶解,否則混合物不分層,無法分液。酒精能與水以任意比混溶,不能從溴水中萃取出Br2;四氯化碳、汽油不溶于水,可從溴水中萃取出Br2,但二者也有不同:溴的四氯化碳溶液在下層,而溴的汽油溶液則在上層。答案：A
1.不能使橙黃色溴水層變?yōu)闊o色的是(　　)A.NaOH溶液B.用CCl4多次萃取C.鋅粉D.KI溶液解析:溴單質可以和氫氧化鈉發(fā)生反應,能使橙黃色溴水變成無色溶液,故A項不符合題意;用四氯化碳多次萃取,可將溴單質和水分離,使橙黃色溴水變成無色溶液,故B項不符合題意;鋅可以和溴水中的氫溴酸、次溴酸發(fā)生反應,能使橙黃色溴水變成無色溶液,故C項不符合題意;溴單質可以將碘離子氧化為碘單質,碘水是棕色溶液,因此不能使橙黃色溴水變成無色溶液,故D項符合題意。答案:D
2.下列敘述中正確的是(　　)A.碘易升華,所以要保存在鐵蓋旋緊的試劑瓶中B.液溴應保存在磨口玻璃塞棕色細口試劑瓶中,并加少量水進行水封C.碘易溶于酒精,所以可用酒精從碘水中將碘萃取出來D.用加熱的方法可將碳酸氫鈉中混有的少量碘除去
解析：碘易升華,生成的碘蒸氣可將鐵氧化成FeI2,所以A項錯誤;溴易揮發(fā),水封可減緩揮發(fā),放在玻璃塞的棕色瓶中,防止HBrO見光分解。一般液體藥品盛在細口瓶中,固體藥品盛在廣口瓶中,故B項正確;酒精與水互溶,不能用作萃取碘水中碘的萃取劑;碳酸氫鈉在受熱時也易分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
3.下列敘述中正確的是(　　)A.液溴易揮發(fā),在存放液溴的試劑瓶中應加水封B.能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍色的物質一定是Cl2C.某溶液加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I-D.某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液一定含有Ag+解析:由于液溴容易揮發(fā),且密度大于水的密度,所以在存放液溴的試劑瓶中應加水封,故A項正確;具有氧化性,與KI反應生成單質碘的物質,能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍,但不一定是氯氣,故B項錯誤;碘離子是無色的,某溶液中加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明溶液中存在碘單質,故C項錯誤;某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液可能含有Ag+或 ,故D項錯誤。答案:A
4.海洋資源的綜合運用,是科學研究的重要課題。某化學興趣小組,欲對海水進行研究。同學們提出了下列問題。請回答下列問題。(1)導致海水有咸味的物質是　　　　(寫化學式),它的最大用途是　　　　　　　　。?(2)從海水中提取NaCl,采用的方法是　　　　。?(3)提取NaCl后剩余的海水(苦鹵)可用來提取Mg和Br2。請你設計提取Mg和Br2的工業(yè)流程。①苦鹵　Mg?②苦鹵　Br2?

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