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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第12 讲 卤族元素、溴和碘的提取 (讲义)
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】卤族元素的结构和性质+5 道例题
【知识点2】卤素单质的化学性质+5 道例题
【知识点3】其他重要卤素化合物+5 道例题
【知识点4】卤素离子的检验方法+5 道例题
【知识点5】从海水资源中提取卤素单质+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题:
15
题
非选择题:
5
题
建议时长:
75
分钟
实际时长: 分钟
【知识点1】卤族元素的结构和性质
1.卤族元素原子结构的相似性和递变性
位于周期表中第ⅦA 族,价电子排布为ns2np5,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、
(Ts)六种元
素。
元素名称
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子序数
9
17
35
53
原
子
结
构
原子结构示意图
周期表中的位置
第VIIA族
相似性
其最外层均有7 个电子,容易得到1 个电子达到8 个电子的稳定结构。
递变性 (从F
I)
电子层数逐渐增多,原子半径和离子半径逐渐增大:F<Cl<Br<I
元
素
性
质
相似性
** 错误的表达式 **单质均为双原子分子
** 错误的表达式 **主要化合价为—1 价,最高正价为+7 价(氟无正价)
** 错误的表达式 **具有强氧化性
递变性 (从F
I)
** 错误的表达式 **元素的非金属性逐渐减弱:F>Cl>Br>I
** 错误的表达式 **单质的氧化性逐渐减弱:F2>Cl2>Br2>I2
** 错误的表达式 **卤离子还原性逐渐增强:F-<Cl-<Br-<I-
** 错误的表达式 **气态氢化物的稳定性逐渐减弱:HF>HCl>HBr>HI
** 错误的表达式 **最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱:HClO4>
HBrO4>HIO4
HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸
递变性的原因
随着原子核外电子层数增多,原子半径依次增大,原子核对最外层电子的
1
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引力逐渐减小,卤素原子得电子的能力逐渐减弱,卤素单质的氧化性逐渐
减弱,非金属性逐渐减弱
2.卤族元素物理性质的相似性和递变性
卤素单质
颜色
状态
密度
熔点/℃
沸点/℃
F2
淡黄绿
色
气体
1.69 g·L-1(15 ℃)
-219.6
-188.1
Cl2
黄绿色
气体
3.214 g·L-1(0 ℃)
-101
-34.6
Br2
深红棕
色
液体
3.119 g·cm-3(20
℃)
-7.2
58.78
I2
紫黑色
固体
4.93 g·cm-3
113.5
184.4
规律
逐渐加
深
从气体→固体
—
熔点逐渐升高
沸点逐渐升高
(1)相似性:都有颜色,有毒,在水中溶解度不大,易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂。
(2)递变性:从F2到I2,单质颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,在水中的溶解度逐渐减
小。
【微点拨】溴水为橙黄色,溴在有机溶剂(CCl4)中是橙红色;碘水为棕黄色,碘在有机溶剂(苯)中是紫红
色。
【例1】下列有关卤素的说法错误的是
A.从HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
【例2】下列关于卤族元素性质的变化规律,描述不正确的是
A.颜色深浅:I2>Br2>Cl2>F2
B.氧化性:I2<Br2<Cl2<F2
C.稳定性:HI<HBr<HCl<HF
D.酸性:HI<HBr<HCl<HF
【例3】下列关于碱金属和卤素的说法正确的是
A.第ⅠA 族的所有元素都是碱金属元素
B.Cs 可以敞口放置保存
C.
在水中溶解度比
中大
D.向KCl 溶液中加入碘水,无明显黄绿色气体产生
【例4】根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
事实
推测
A
与水反应缓慢,
与水反应较快
与水反应会更快
2
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B
是半导体材料,同族的
也是半导体材料
族的元素都是半导体材料
C
在
时分解,
在
时分解
的分解温度介于二者之间
D
碱性强于
碱性强于
A.A
B.B
C.C
D.D
【例5】下列关于F、
、I 性质的比较,错误的是
A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
B.卤化氢的稳定性按
的顺序依次减弱
C.卤化银的颜色按
的顺序依次加深
D.卤化氢的还原性按
的顺序依次减弱
【知识点2】卤素单质的化学性质
1.卤素单质与水反应:X2+H2O===HX+HXO (X 为Cl、Br、I)
2F2+2H2O===4HF+O2(剧烈)
Cl2+H2O
HCl+HClO(缓慢)
Br2+H2O
HBr+HBrO(微弱)
2.卤素单质与碱反应:与NaOH 溶液反应的化学方程式为2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O (X=Cl、
Br、I)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O
I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O (也可生成NaI 和NaIO3)
3.卤素单质与金属反应:F2和所有金属都能反应,Cl2和绝大多数金属反应,Br2和较活泼金属反应,I2只
和活泼金属反应。
2Na+X2=====2NaX (X=F、Cl、Br、I)
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
2Fe+3Br2
2FeBr3
Fe+I2===FeI2 (碘水生烟)
4.卤素单质间的置换反应:
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
2KI+Br2===2KBr+I2
2KI+Cl2===2KCl+I2
①卤素单质的氧化性强弱:Cl2>Br2>I2
②卤素离子的还原性强弱:I->Br->Cl-
5.卤素单质与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S 等还原性物质反应
①与Fe2+反应:2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+
I2不能与Fe2+反应 (但I-与Fe3+可以反应:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+)
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②与SO2、Na2SO3反应: SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4 (X=Cl、Br、I)
SO+X2+H2O===SO+2X-+2H+ (X=Cl、Br、I)
③与Na2S 反应:X2+S2-===2X-+S↓ (X=Cl、Br、I)
6.卤素单质与H2反应
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
冷暗处(剧烈爆炸)
H2+F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
(光照时发生爆炸)
H2+Cl2========2HCl
较稳定
Br2
加热(缓慢)
H2+Br2
2HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
(化合同时分解)
H2+I2
2HI
不稳定
结论
(从F
I)
①与H2反应的难易程度:越来越困难
②生成气态氢化物的稳定性:依次减弱
③与H2反应所需要的条件:逐渐升高
** 错误的表达式 **与H2反应剧烈程度:逐渐减弱
** 错误的表达式 **气态氢化物的还原性:HF<HCl<HBr<HI
【例1】实验是化学研究的重要方式。实验室中下列做法错误的是
A.氢氟酸保存在塑料瓶中
B.用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶
C.用盐酸清洗焰色试验的铂
D.液溴保存时,常加少量的水进行液封
【例2】部分含F 或Cl 物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.a 一定能与
反应生成相应的b 和d
B.若存在
的转化,则e 的水溶液一定呈中性
C.若b 存在分子间氢键,则其沸点一定高于同周期其他元素的氢化物
D.若c 可用作自来水消毒剂,则f 或g 均能与b 的浓溶液反应制得a
【例3】实验室中下列做法错误的是
A.金属锂通常保存在固体石蜡中
B.含重金属离子(如
、
等)的废液,加水稀释后排放
4
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C.液溴应该保存在棕色细口瓶,并在液体上方加入一定量的水,置于阴凉处
D.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加至沉淀刚好溶解为止
【例4】下列物质的结构与性质或性质与用途的对应关系中正确的是
A.
为一元弱酸,可用于雕刻玻璃
B.
单质易升华,用于检验淀粉的存在
C.
有强氧化性,可用于自来水消毒D.
的键能大于
的,
的沸点高于
【例5】氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A 中加入
和
,快速搅拌,打开
通入
,反应完成后,关闭
,静置、过滤
得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B 中,打开
通入
,接通冷凝水,加热保持微沸,直至
除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C 中收集沸点为
间的馏分,得到117mL 氢碘酸(密度为
,HI 质量
分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A 的名称: ,通入
发生反应的化学方程式: 。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因 (用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入
,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序: 。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
【知识点3】其他重要卤素化合物
1.卤化氢
(1)物理性质:卤化氢均为无色、有刺激性气味的气体,均极易溶于水,所得水溶液均显酸性,称为氢卤
酸,其中只有氢氟酸是弱酸。
(2)氢化物三大性质比较
①热稳定性:HF>HCl>HBr>HI
②酸性:HF(弱)<HCl<HBr<HI
③还原性:HF<HCl<HBr<HI
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(3)卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
卤化氢均可用浓磷酸与卤化物固体共热制取。氟化氢、氯化氢还可用浓硫酸与卤化物固体共热制取,
但溴化氢、碘化氢的制取却因浓硫酸的强氧化性而不能用此方法。
CaF
①
2(萤石)+H2SO4(浓)
CaSO4+2HF↑ (在铅制容器中进行)
②NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑
【注意】因2HBr+H2SO4(浓)===Br2+SO2↑+2H2O,2HI+H2SO4(浓)===I2+SO2↑+2H2O,不能用浓硫酸制
备HBr、HI。
③通式:NaX(s)+H3PO4(浓)
NaH2PO4+HX↑(X=F、Cl、Br、I)
NaBr+H3PO4(浓)
NaH2PO4+HBr↑
NaI+H3PO4(浓)
NaH2PO4+HI↑
2.卤化银(AgX):
卤化
银
颜色
AgF
(白)
AgCl
(白)
AgBr
(淡黄)
AgI
(黄)
水溶性
易溶
均难溶,且溶解度依次减小
感光性
难分
解
①见光均易分解成银和卤素单质,如2AgCl=====2Ag+Cl2,
且感光性逐渐增强。
AgBr
②
和AgI 可做感光材料或变色镜。
AgX
③
均具感光性,AgBr 作感光材料,AgI 作人工降雨材料。
3.卤素互化物——XXn' (n=1,3,5,7)其化学性质与卤素单质相似,具有强氧化性
(1)概念:由两种卤素化合而成的物质。
(2)组成:有一个较重的卤素原子和奇数个较轻的卤素原子组成的,如:IBr(s)、ICl(s)、ICl3(s)、BrF3(l)、
ClF3(g)。
(3)化学性质:与卤素单质相似,具有强氧化性
①与金属的反应:2Mg+2IBr===MgI2+MgBr2
2BrF3+4Zn===ZnBr2+3ZnF2
②与水的反应:ICl+H2O===HCl+HIO(该反应不是氧化还原反应,各元素化合价不变)
4.拟(类)卤素:一些多原子分子与卤素单质性相似,其阴离子又与卤素阴离子性质相似,常称为拟卤素。
如:(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。
(CN)2+H2O===HCN+HCNO
2Fe+3(SCN)2=====2Fe(SCN)3
5、CaX2:只有CaF2(萤石)不溶于水,CaCl2具有吸湿性,常作干燥剂。
6、NaX:只有NaF 有毒可用作农药;纯净的食盐不潮解,粗盐中因混有等杂质,易潮解。
7、碘酸钾:加碘盐的配料,受热时易分解。
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8.卤素单质及其化合物的特性
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱;
2F
②
2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸;
③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中或铅制容器中;
HF
④
分子间能形成氢键;
CaX
⑤
2中只有CaF2难溶;
溴
Br
①
2是唯一的液态非金属,深红棕色液体,易挥发;
②盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞;
Br
③
2易溶于有机溶剂;
碘
①淀粉遇I2变蓝色;
I
②2加热时易升华;
I
③2氧化性较弱,与变价金属反应生成低价金属碘化物;
AgI
④
可用于人工降雨,KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病;
卤化银AgX
的特性
AgCl
①
、AgBr、AgI 既不溶于水,也不溶于稀硝酸;
②除AgF 外,均有感光性,其中AgBr 作感光材料,可用于照相;
AgI
③
可用于人工降雨;
【例1】桔红色液体氯化溴(BrCl)属于卤素互化物,性质与卤素相似,下列推测错误的是
A.常温下,在四氯化碳中的溶解度BrCl 比
小
B.BrCl 的氧化性比ICl 强
C.BrCl 与硝酸银溶液混合产生白色沉淀
D.苯酚可与BrCl 反应主要生成三氯苯酚和溴化氢
【例2】“
”表示不同卤素之间靠共用电子对形成的卤素互化物(非金属性:
),其化学性质和卤
素单质相似。下列说法中正确的是
A.ICl 与水反应属于氧化还原反应
B.某温度下,液态
电离:
,
是一个常数,与温度无关
C.
与卤素单质一样都是非极性分子
D.
与
反应生成
和
【例3】
和
被称为拟卤素,它们的性质与卤素单质相似,已知还原性强弱顺序为
。则下列关于拟卤素的性质推测不合理的是
A.
可以被
氧化
B.
均难溶于水
C.
可以和碱发生反应
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D.
易溶于四氯化碳
【例4】卤族元素相关物质在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)
的离子结构示意图为 。
(2)卤素单质有着相似的化学性质,但同时也有差别。比如
与NaOH 反应生成NaCl、NaClO 和水,而
与NaOH 发生如下反应:
。其中
的电子式为 ,用电子式描述
NaF 的形成过程: 。
(3)根据卤族元素性质的相似性和递变性,推测元素砹(At)的单质为有色固体,HAt 的稳定性 (填
“大于”或“小于”)HI 的稳定性,AgAt (填“易”或“难”)溶于水。
(4)不同卤素原子之间以共价键相结合形成的化合物称为卤素互化物,如
等。它们与卤
素单质性质相似。
①
与水反应的产物可能为 (填化学式)。
②下列说法不正确的是 。
A.HF、HCl、HBr 的沸点依次升高
B.
沸点依次升高
C.已知离子半径大小会影响离子键的强弱,从而影响物质的熔点:若离子半径越大,离子键越弱。据此
推测NaF、NaCl、NaBr 熔点依次降低
D.
(X 代表F、Cl、Br)的酸性随着X 的原子序数递增逐渐减弱
【例5】一氯化碘(
)是一种卤素互化物。卤素互化物具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机
合成中的碘化剂,一般可由卤素单质直接化合制得。
有关一氯化碘制备及性质验证。请回答下列问题:
Ⅰ.海藻提碘可得到
的
溶液,从其中回收
的流程如图:
(1)步骤I 的分离溶液操作中,主要用到的玻璃仪器有烧杯和 。
(2)①涉及的离子方程式为: 。
(3)回收获得的粗碘可采用如图所示的简易装置分离提纯。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,碘晶体在扎
有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是 。
Ⅱ.某学习小组在实验室中拟用下图装置制取纯净、干燥的氯气,并利用氯气与碘反应制备一氯化碘。
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查阅资料了解到以下内容:
①碘与氯气的反应为放热反应
②
是一种红棕色液体,沸点97.4℃,不溶于水
③
能与KI 反应生成
请回答下列问题:
(4)各装置连接顺序为A→ 。
(5)B 装置烧瓶需放在冷水中,其目的是: 。
(6)
与稀
溶液可发生非氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式 。
(7)请设计简单的实验证明
的氧化性比
强: (文字叙述)。
【知识点4】卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液――――――――――→生成
注意:
①先用稀硝酸酸化,目的是排除CO、SiO 等离子的干扰。不能用盐酸酸化,因盐酸会引入Cl-。
②稀硝酸不能排除SO 等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。
(2)置换——萃取法
未知液――――――――→加入―――――――――――→
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液――――――――――――――→――――――→蓝色溶液,表明有I-
【例1】根据下列实验操作、现象能得出相应结论的是
选
项
操作及现象
结论
A
以铂为电极,电解含
、
的溶液,阴极上先析出Y
氧化性:
B
向某待测液中滴加
溶液,产生白色沉淀
该待测液中含
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C
向苯酚溶液中滴加浓溴水,产生白色沉淀
苯环活化了
键
D
向
的
溶液中加入KI 溶液,振荡,下层液体颜色变浅
发生了反应:
A.A
B.B
C.C
D.D
【例2】加碘食盐中的碘以碘酸钾(
)的形式存在。已知在溶液中
与
可发生反应:
,根据上述反应,可用试纸和一些常见试剂进行检验,证明食盐中存在
,
可供选用的物质有:①蒸馏水;②淀粉-KI 试纸;③蓝色石蕊试纸;④红色石蕊试纸;⑤淀粉溶液;⑥蔗
糖溶液;⑦乙酸;⑧乙醇,进行上述实验时必须使用的物质是
A.①③⑤⑦
B.①②⑦
C.②⑤⑦
D.①②⑥⑧
【例3】下列说法正确的是
A.鉴别
和
溶液:分别加新制氯水后,用
萃取
B.向某黄色溶液中加入淀粉-
溶液,溶液呈蓝色,则溶液中含
C.用
萃取碘水中的碘,先振荡,后静置,液体分层,下层呈无色
D.某浅黄色的溴水,加入
振荡静置后,上层显橙红色
【例4】将0.2
的
溶液和0.05
的
溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别
完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡
的是
实验编
号
实验操作
实验现象
①
滴入
溶液
溶液变红色
②
滴入
溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入
溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
A.①
B.②④
C.③④
D.①②
【例5】对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定含
有
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明一定含有Br-
C.往溶液中加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
D.往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
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【知识点5】从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业(电解NaCl 溶液)
阳离子交换膜电解槽
海水―→粗盐――→饱和食盐水――→
电极反应
阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑ (氧化反应)
阴极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(还原反应)
化学方程式:2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑
应用
①制漂白液:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
②产物制盐酸:H2+Cl2=====2HCl
微点拨
①因为阳极产物Cl2 和阴极产物H2 会发生反应,Cl2 和NaOH 会发生反
应,因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水,一般用阳离子交换
膜将电解槽分隔成两部分,以避免电解产物之间发生反应
②阳极区Cl-放电生成Cl2,生成的Cl2少量溶于水会使阳极区呈酸性
2.海水提溴——主要方法:空气吹出法
(1)工艺流程
(2)基本步骤及主要反应
①浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩。
②氧化:向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
③富集:利用溴的挥发性,通入热空气或水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。
④提取:再用Cl2将HBr 氧化得到产品溴2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带提碘
(1)海带中碘元素的检验
①实验步骤及证明方法
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②反应原理:2H++2I-+H2O2===I2+2H2O
(2)海带提碘
①工艺流程
②两种原理
化学原理: Cl2+2KI===2KCl+I2。
物理原理:单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
【例1】为了从海带浸取液(含
)中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列叙述正确的是
A.
被称作绿色氧化剂,它是一种非极性分子
B.操作②需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
C.碘的水溶液加
后,
位于上层,分离碘和
可用蒸馏的方法
D.④发生的离子方程式为
【例2】在给定条件下,下列物质转化关系正确的是
A.海带提碘:
碘的四氯化碳溶液
含
、
溶液
含
的悬浊液
B.航天器中利用萨巴蒂尔反应再生氧气:
一定浓度
C.工业制硫酸:黄铁矿
D.海水提镁:海水
溶液
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【例3】从海水中提取溴的流程如下图。下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ→Ⅱ的目的是溴的富集
B.X 试剂可为
溶液
C.步骤Ⅱ通入空气吹出
,利用
的易挥发性
D.步骤Ⅳ含蒸馏、冷凝等
【例4】溴元素主要以
的形式存在于海水中,但浓度很低,提取时需要不断地富集以提高其浓度。利
用海水晒盐所得的卤水进行提取,是常用的提溴方法,其过程如图所示。
(1)步骤④的离子方程式为 。
(2)假设最后在蒸馏时获得
,理论上从酸化的海水开始至少消耗
标准状况下。
(3)步骤②所得含
的海水不能直接蒸馏获取液溴,而是经过步骤③、④、⑤得到含
的溶液再进行蒸
馏,其目的是 。
(4)
与碱反应可生成
和
,工业上为了降低成本,将含
的空气用
溶液吸收,得到
和
的混合溶液;再加入稀
,也可以获得含
的溶液,起到步骤④和⑤的效果。加入
稀
酸化所发生反应的离子方程式为 。
(5)已知常压下
的沸点是
,步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在___________的范围内较合适。
A.
B.
C.
D.
【例5】碘被称为“生命元素”,是人体必需的微量元素。我国碘矿不足,主要以海藻、海带为原料提取
碘单质。
流程I:浸泡法提取碘单质
海带中99.2%的碘为水溶性碘;浸出液中的碘元素主要是以碘离子的形式存在,占浸出液碘元素总含量的
88.3%。以海带为原料的浸泡法工艺流程如下图:
(1)实验室采用“萃取分液”的方法分离碘单质与有机溶剂。以下相关操作错误的是 。
13
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A.检漏、装液
B.振荡、放气
C.静置
D.分液
(2)萃取碘水中的碘单质,可以选择的萃取剂种类很多,但不包括_______。
A.液态烷烃
B.液态二烯烃
C.液态苯和苯的同系物
D.液态饱和酯类
流程Ⅱ:反萃取法分离萃取剂
碘在碱性条件下能发生歧化反应生成溶于水的碘离子和碘酸根离子,萃取剂获得再生,可以重复使用,这
种方法称为反萃取。具体步骤如下:
(3)步骤②观察到的现象为 。
(4)设计步骤①、步骤②的实验目的是 。
(5)步骤③中,除玻璃棒、烧杯外,还需要用到的玻璃仪器有 。
流程Ⅲ:活性炭吸附法处理母液
在25℃时,碘单质能微溶于水。因此,提碘后所得的母液中依然含有少量碘单质和微量碘离子。
(6)质监部门为检测母液中碘单质的含量,用碘量法确定碘含量:I2+2
=2I-+
。
步骤如下:
量取25.00mL 母液,用0.004mol·L-1的标准硫代硫酸钠溶液滴定,滴至溶液黄色变浅时,加入1mL 淀粉做
指示剂,继续滴定至终点。记录消耗的硫代硫酸钠溶液的体积为14.25mL。
①确定滴定终点的操作是 。
②计算可得母液中碘单质的含量为 g·L-1。(保留三位小数)
③下列操作可能会造成测定结果比实际含量偏低的是 。
A.配制标准硫代硫酸钠溶液时,配制用的容量瓶水洗后未烘干
B.配制标准硫代硫酸钠溶液时,溶解时烧杯中有溶液少量溅出
C.装有标准液的滴定管,滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
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(7)利用活性炭的吸附性可以回收母液中碘单质和碘离子,提高碘元素的产率。实验室模拟回收碘元素的主
要流程如下:
已知:NaNO2氧化性较弱,只能将I-氧化为I2:I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。
上述流程中的“氧化剂”选择了价格较高的NaNO2而不是价低的Cl2,分析其可能的原因是 。
第12 讲 卤族元素、溴和碘的提取 (练习)
一、选择题:本题共15 小题,每小题3 分,共45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要
求.
1.下列“类比”合理的是
A.Fe 与
反应生成+3 价的
,则Fe 与
反应生成+3 价的
B.Mg-Al 原电池,Mg 的金属活泼性比Al 强,在稀硫酸电解质中,Mg 做负极,则在NaOH 溶液的电
解质中,也是Mg 做负极
C.NaH 与H2O 反应生成氢气,则
与
反应生成
D.NaOH 溶液与少量
反应生成
和水,则NaClO 与少量
反应生成
和HClO
2.下列实验方案能达到预期目的的是
A.制备 HCl
B.除去 CCl4中的Br2
C.收集 Cl2
D.验证非金属性: Cl>C> Si
A.A
B.B
C.C
D.D
3.工业上以浓缩海水(含较高浓度的Mg2+,Br-,I-)为原料提取碘、溴、镁的部分流程如图所示。下列说法
错误的是
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A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等
B.工业上用CCl4吸收用热空气吹出的Br2
C.实际生产中常选用海贝壳制备沉淀剂
D.电解熔融氯化镁产生的氯气可以循环使用
4.海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用,有明显错误的是
A.海带灰
滤液
碘水
I2的CCl4溶液
水层
I2
B.海水
Br2溶液
HBr 溶液
溴单质
C.海水或苦卤
溶液
Mg
D.海水
粗盐→粗盐水→精盐水
5.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(
均为浸有相应试液的棉花,夹持装置
略)。下列说法正确的是
A.具支试管中发生反应的化学方程式为
B.若
处变为橙色,处变为蓝色,说明氧化性
C.若处褪色,说明
与
发生反应
D.若
处褪色,说明
具有漂白性
6.卤素间形成的化合物如“
、
、
”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似。下列关于
卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是
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A.
中为
价,
为
价
B.
与
反应的化学方程式为
C.
与足量
溶液完全反应时转移的电子为
D.
可以与水生成
和
,不是氧化还原反应
7.下列有关物质或离子检验的叙述正确的是
A.向某溶液中滴加
溶液产生白色沉淀,再滴加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液含有
B.向某溶液中滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则原溶液含有
C.用湿润的淀粉-KI 试纸可检验NO2、N2O4的混合气体和
D.用浓氨水可检验AgCl 和
8.向碘水、淀粉的混合液中加入
溶液,蓝色褪去。为探究褪色原因,实验如下:
下列分析不正确的是
A.过程①后溶液
明显变小
B.过程③中加入
溶液的目的是除去
C.不能判断
是过程④中溶液变蓝的原因
D.综合上述实验,过程①中蓝色褪去的原因是
氧化了
9.某同学检验海带中是否含有碘元素,进行了如下实验
步骤Ⅰ:灼烧干海带得到海带灰
步骤Ⅱ:将海带灰加蒸馏水溶解、过滤,得到海带灰浸取液
步骤Ⅲ:取少量浸取液于试管中,加入淀粉溶液,溶液未变蓝;再加入足量10%
溶液(硫酸酸化),溶
液变为蓝色
步骤Ⅳ:将10%
溶液(硫酸酸化)替换为氯水,重复步骤Ⅲ,溶液未变蓝
步骤Ⅴ:向步骤Ⅳ所得溶液中通入
,溶液迅速变为蓝色
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ中,灼烧干海带在蒸发皿中进行
B.步骤Ⅲ中,反应的离子方程式:
C.步骤Ⅳ中溶液未变蓝色是因为氯水有漂白性
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D.步骤Ⅴ中溶液迅速变为蓝色表现
的还原性
10.利用
酸性溶液与
的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为指示剂,不停振荡锥形
瓶,反应原理:①
;②
。下列说法错误的是
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是
C.依据类比思维:可用
替代
完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为
11.卤素间形成的化合物如“BrCl、IBr、ICl”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于
卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是
A.ICl 在熔融状态下能导电
B.BrCl 与
反应时,BrCl 既不是氧化剂也不是还原剂
C.IBr 和Fe 反应方程式为
D.
的氧化性强于BrCl
12.物质X 有如下转化关系,下列说法错误的是
A.X 能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝
B.Y 能用于自来水消毒
C.Y 在碱性条件下的氧化性强于
D.Z 溶液中滴加稀
后,溶液呈黄褐色
13.下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾(
)将酸性工业废水中的
转化为
;
C.
制备84 消毒液(主要成分是NaClO):
D.用
溶液将水垢中的
转化为溶于酸的
:
14.下列反应可以得到多卤化物:
、
。下列说法不正确的是
A.
中阴阳离子个数比是
B.苯与
在催化剂作用下发生取代反应可生成碘苯
C.
受热分解生成的产物含有
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D.
能使湿润的淀粉
试纸变蓝色
15.碘酸钙
是一种新型食品添加剂。一种制备流程如下:
已知:
易溶于水,不溶于有机溶剂;
不溶于乙醇,在水中溶解度随温度升高而增大。
下列叙述错误的是
A.“氧化”中生成
至少需要
B.完成“操作X”需要分液漏斗、烧杯、铁架台
C.“冰水浴”的作用是提高
产率
D.用
淀粉试纸可检验“合成”母液中的
二、非选择题:本题共5 小题,共55 分。
16.IBr、ICl 等称之为卤素互化物,
、
、
等称之为拟卤素,它们的化学性质与卤素单
质相似,请回答下列问题。
氯化碘
能与水发生反应:
,该反应 填“是”或“不是” 氧化还原
反应。
溴化碘
具有强氧化性,能与
溶液发生反应,发生反应的离子方程式为 。
已知某些离子的还原性强弱顺序为
。现将几滴KSCN 溶液滴入到含少量
的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性
溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移
动原理解释这一现象 。
下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是 。
A.新制氯水
碘水
盐酸
为剧毒物质,处理含有KCN 的废水常用的方法是:在碱性条件下用NaClO 溶液将
氧化为
和一种单质气体,该反应的离子方程式为 。
17.海水中的化学资源具有巨大的开发潜力。
(1)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等。苦卤(含
)提溴的工业流程如下:
①向吹出塔中通空气的目的是 。
②吸收塔中盛有
溶液,通入足量
蒸气时,有
和无色气体生成,反应的离子方程式是
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。
(2)用下图所示装置(
表示斜发沸石)分离海水中的
和
,料液(含
、
、
和
)先流过斜发
沸石吸附
和
。然后通电,双极膜产生的
将
交换下来,
将
交换下来,得到A 溶液。
①简述A 溶液中含
不含
的原因: 。
②海水中
,则A 溶液中的溶质是 。
为了提高产率并防止原料浪费,通电一段时间后,将阴、阳极的斜发沸石对调,继续通电,此时斜发沸石
内主要反应的离子方程式是 。
(3)KI 广泛用于皮肤科、眼科等疾病的治疗。利用海水中获得的
和(2)中获得的A 溶液及Fe 粉,可获得纯
度较高的KI 晶体,流程如下:
已知:
i.KI 的溶解度
温度/℃
6
20
60
100
KI 的溶解度/g
128
14
0
176
206
ii.
①用化学方程式说明加入Fe 粉的作用: 。
②操作1 是 ,过滤,洗涤,干燥。
18.某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验(一) 碘含量的测定
取0.0100 mol·Lˉ1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL 海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测
定碘含量。测得的电动势(E) 反映溶液中c(Iˉ)的变化,部分数据如下表:
V(AgNO3)/
15.0
19.0
19.8
19.9
20.0
20.0
21.0
23.0
25.0
20
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mL
0
0
0
8
0
2
0
0
0
E/mV
-225
-200
-150
-100
50.0
175
275
300
325
实验(二) 碘的制取
另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:
已知:
。
请回答:
(1)实验(一) 中的仪器名称:仪器A ,仪器B 。
该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为 mL。
(2)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 。
②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
③实验(二) 中操作Z 的名称是 。
(3)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是 。
19.海洋中溴的浓度虽然很低,但它的储量却占地球上溴的总储量的99%以上,因此溴常被人们称为“海
洋元素”。回答下列问题:
(1)工业上常用如下方案获取红棕色的液溴(Br2):
①上述方案设计中,前三步的目的是 。
②方案中向第二个反应釜中加入H2SO4,写出该步骤发生反应的离子方程式 。
③已知Br2、CCl4的沸点分别为58.76 ℃、76.8 ℃,进入蒸馏塔的水溶液并未用CCl4继续萃取浓缩而是直
接蒸馏,主要原因是 。
(2)某化学学习小组使用下列装置模拟上述部分过程。
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①实验前如何检查装置的气密性? 。
②反应过程中,为使A 中产生的Br2尽可能完全被吸收,可采取的合理措施是 、
;判断Br2被完全吸收的标志是 。
C
③
中可能发生的离子反应有 。
20.中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。
Ⅰ.海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
(1)把有机碘化物转化为碘离子往往需要灼烧操作,灼烧海带需要在 中进行。
(2)操作Ⅰ中具体实验步骤:
(3)为寻找氯水的替代品,某同学设计了用
代替氯水。请写出此反应的离子方程式: 。
Ⅱ.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其流程如图所示,试回答下列问题:
(4)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是 。
(5)步骤Ⅱ中涉及的离子方程式如下,请在下面横线上填入适当的化学计量数 。
_______
_______
_______
_______
_______
(6)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水
溶液反应的离子方程式: 。
Ⅲ.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(7)为了使
转化为
,试剂①工业上选用 (填化学式)。
(8)熔融状态的无水
通电后会产生Mg 和
,试写出该反应的化学方程式: 。
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