高中化学：溴与海水提溴学案

高中化学：溴与海水提溴学案
[学习目标] 能从氧化还原反应理论角度分析从海水提溴的转化途径，并对工业上海水提溴的工艺进行评价.
1.溴
(1)溴的存在
99%的溴元素以□01Br－的形式存在于海水中，所以溴元素被人们称为“□02海洋元素”.
(2)溴、碘的物理性质
①溴和碘的溶解性：
溴和碘在水中溶解度不大，均□03易溶于有机溶剂(如苯、四氯化碳、酒精等).
②溴在常温下为液体(唯一的液态非金属单质)，易□04挥发.
(3)溴及其化合物的主要用途
①□05Br2用于制燃料抗爆剂，□06AgBr用做感光材料.
②在农业生产中，常使用含□07溴的杀虫剂.
③□08NaBr和KBr被用做镇静剂.
2．从海水中提取溴
(1)步骤：□09浓缩、氧化、提取.
(2)反应原理：离子方程式为□10Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2.
(3)提取方法：利用Br
2
的□11挥发性，鼓入□12热空气或水蒸气，就可将Br2分离出来.
一、Cl
2、Br
2
、I
2
氧化性的比较 [交流研讨]
99%的溴元素在自然界中以Br－的形式存在于海水中，从化合价角度分析，单质Br
2
应具有
什么性质？你如何知道Cl
2、Br
2
、I
2
的氧化性的强弱.
提示：从化合价角度分析：零价溴到负一价溴应显氧化性，所以Br
2
应具有较强的氧化性；
设计实验探究Cl
2与NaBr、KI，Br
2
与KI能否反应来判断其氧化性强弱.
[点拨提升]
1．溴单质和碘单质分别溶解在水、酒精和四氯化碳中呈现的颜色与溶液的浓度有关，浓度大时颜色较深，浓度小时颜色较浅.
2．氯、溴和碘单质的氧化性强弱比较的实验探究
[试剂] 新制氯水，溴水，碘水，NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，四氯化碳.
[设计思路] 利用“氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性”的原理设计实验.
[实验方案与实验记录]
3．溴、碘的特性及应用
(1)溴易挥发，是在常温下唯一呈液态的非金属单质，实验室保存时加水封.
(2)碘易升华，利用此特性可进行碘的提纯.
(3)淀粉遇碘溶液变蓝色，利用此特性可进行碘的检验.
仅能把Fe氧化成＋2价，把Cu氧化成＋1价.
(4)I
2
知识拓展
Cl －、Br －、I －的检验
(1)某未知溶液中含有Cl －、Br －、I －三种阴离子中的一种.可采用下列方法检验：
未知溶液――→加入AgNO 3溶液
振荡、静置若产生⎩⎨⎧ 白色沉淀或浅黄色沉淀
或黄色沉淀
――→再加稀HNO 32～3滴、振荡
⎩⎨⎧
白色沉淀不溶解，则有Cl －
或浅黄色沉淀不溶解，则有Br －
或黄色沉淀不溶解，则有I －
(2)某未知溶液中含有Br －和I －中的一种，可采用下列方法检验：
未知溶液――→加入适量氯水、振荡再加入四氯化碳、振荡四氯化碳层颜色为⎩⎨⎧
橙红色，则有Br
－
紫红色，则有I
－
[练习与活动]
1．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如下图所示装置进行卤素的性质实验.玻璃管内装有分别滴加不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色的描述正确的是( )
① ② ③ ④ A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
解析①氯酸钾与浓盐酸反应生成的氯气呈黄绿色；②Cl
2
与溴化钠反应生成溴单质，溶
液呈橙色；③Cl
2与碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色；④Cl
2
与氢氧化钠溶液反应
生成氯化钠、次氯酸钠和水，溶液无色.
2．向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的Cl
2
，充分反应后将溶液蒸干，灼烧残余物，最后剩下的物质是( )
A．NaCl、I
2、Cl
2
B．NaCl、I
2
C．NaCl、NaBr D．NaCl 答案 D
解析通入足量Cl
2，溶液中的NaI、NaBr均完全反应，2NaI＋Cl
2
===2NaCl＋I
2,
2NaBr＋
Cl
2===2NaCl＋Br
2
，因为Br
2
易挥发，I
2
易升华，因此将溶液蒸干、灼烧后只剩下NaCl.
二、海水提溴
[交流研讨]
根据溴的性质，工业上如何从海水中提取溴？
提示：先利用氧化剂(Cl
2
)把海水中的Br－变为Br
2
，再利用Br
2
的易挥发性把生成的溴从
水中用热空气或热水蒸气吹出冷凝得溴.
[点拨提升] 1．工业上海水提溴的四个过程
2．萃取、分液的原理和操作方法
(1)原理
利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫做萃取.萃取后把互不相溶的两种液体分开，叫做分液.
(2)操作步骤
(3)注意事项
①萃取剂必须具备的三个条件：
a．萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应；b.萃取剂和溶质互不发生反应；c.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度.
②萃取和分液的主要仪器是分液漏斗.
③分液漏斗在使用前要先查漏和查活塞转动是否灵活，再洗净.
④分液时，下层液体从下端导管口放出，上层液体从上口倒出.
知识拓展
常见的三种萃取剂
[练习与活动]
3．地球上大多数的溴元素以离子的形式存在于海水中，故溴常被称为“海洋元素”.
(1)用氯气作氧化剂，以浓缩后的海水为原料可制取溴单质，发生反应的离子方程式为____________________________，制得的溴单质仍然溶解在苦卤中，利用溴的________性，向苦卤中鼓入热空气，就可将溴分离出来.
(2)某同学向溶有溴单质的苦卤中加入某液体，若该液体萃取溴后，处于水层之下，则这种液体可能是__________(填“苯”“汽油”或“CCl
4
”)，选用萃取剂的原则是_______________________________________________.
答案(1)2Br－＋Cl
2===2Cl－＋Br
2
挥发
(2)CCl
4
溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂中的溶解度；萃取剂必须和原溶剂互不相溶，且萃取剂、原溶剂、溶质之间不反应
解析(1)Cl
2与Br－发生置换反应制得Br
2
，利用溴的挥发性，向苦卤中通入热空气，使
溴随热空气挥发出来.
(2)萃取剂处于水层之下说明萃取剂的密度大于水，故该萃取剂可能是CCl
4
；选用萃取剂的原则有：溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在原溶剂中的溶解度；萃取剂与原溶剂互不相溶，且溶质、萃取剂、原溶剂之间不发生反应.
本课小结
1．按Cl
2、Br
2
、I
2
顺序，其物理性质的变化规律是颜色依次变深，熔点依次升高，在水
中溶解度依次减小；其氧化性的变化规律是依次减弱.
2．海水提溴。