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考点一:卤素单质的性质及X-的检验
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA 族,价电子排布为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性
易挥发、有毒
①易升华;
②使淀粉溶液变蓝
3.氯、溴、碘单质化学性质比较
与水反应
X2+H2O===HX
+
HXO
氯、溴、碘与水反应由易到难
与碱反应(NaOH)
2NaOH+X2===NaX
+
NaXO
+
H 2O
氧化性
①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;
③I2与Fe 反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe 氧化为+3 价
4.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:2H2O+2F2===4HF+O2。
(3)在HX 中,HF 的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法
第18 讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
01 掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。2.
02 掌握卤素单质的提取。
重点·夯基易错
1
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(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液――――――――――→生成
(2)置换——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-
1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )
2.浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr( )
3.加碘盐能使淀粉变蓝( )
4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( )
5.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封( )
6.用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去( )
7.可用F2与NaCl 溶液反应产生Cl2,检证F2的氧化性大于Cl2( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.×
(1)卤族元素单质将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来,但氟不能进行相应的置换,原因是F2
能与NaX 溶液中的水发生反应。
(2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe 氧化为Fe3+,而I2只能将铁氧化为Fe2+。
(3)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
(4)Cl2、Br2、I2溶于各溶剂后的颜色
溶质
Cl2
Br2
I2
溶剂
水
CCl4
水
CCl4
水
CCl4
溶液颜色
黄绿色
黄绿色
橙色
橙红色
棕褐色
紫红色
三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCl4中的颜色差别不大,而且由于浓度不同,各物
质在同一溶剂中的颜色也有差异。
1.某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
方法·规律总结
点拨·能力培养
2
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实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B 和C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B 中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A 中产生黄绿色气体,其电子式是________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)B 中溶液发生反应的离子方程式是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,__________,得电子能力逐渐减弱。
【答案】 (1)
(2)湿润的淀粉-KI 试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (4)打开活塞b,将少量C 中溶液滴入D 中,关闭活塞b,取下D 振荡,静置后
CCl4层变为紫红色 (5)确认C 的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大
【解析】 A 中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成
黄绿色气体Cl2,在A、B、C 中分别发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2、Cl2+
2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C 中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C 中生成的Br2在D 中发
生反应:Br2+2KI===2KBr+I2。实验过程Ⅲ,当B 中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以
此为对照,说明C 中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
2.下列叙述正确的是( )
A.氯水久置过程中,氯水的氧化性增强,酸性减弱
B.用硝酸酸化的AgNO3溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液
C.向某溶液中加入CCl4,振荡、静置后,CCl4层显紫红色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加CCl4振荡、静置后,上层显橙红色
【答案】 B
3.鉴别NaCl 溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是( )
3
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①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A.①②④
B.②③⑥
C.②④⑤
D.④⑤⑥
【答案】 C
1.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向
蒸馏水中加入
,充分振荡,溶液呈浅棕色,
再加入
锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知
为棕色,下列关于颜色变
化的解释错误的是
选
项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
(
)的消耗使溶解平衡
右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.向10mL 蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中
溶解度较小,A 项正确;
B.已知
(aq)为棕色,加入0.2g 锌粒后,Zn 与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌
,生成
使溶液颜色加深,B 项正确;
C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn 与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成
,I2(aq)浓度减小,上述溶
解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C 项正确;
D.最终溶液褪色是Zn 与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D 项错误;
答案选D。
真题·明考向
4
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考点二:从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业
(1)工艺流程
海水―→粗盐――→饱和食盐水――→
(2)发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。
2.海水中提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
1.海水提溴两次使用氯气的目的是富集溴元素( )
2.海带提碘过程,在蒸发皿中灼烧后再溶解( )
3.在实验室做海带提碘的实验时可用H2SO4 酸化后,用H2O2 氧化I-,离子方程式为2I-+H2O2===I2+
2OH-( )
【答案】 1.√ 2.× 3.×
从海水中提取物质的思路
海水中提取溴和碘的反应都是将其-1 价离子氧化成单质。涉及工业实际,最主要的问题是如何将大量海
水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线,碘一般是由海带提取,主
重点·夯基易错
方法·规律总结
5
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要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示:
1.用灼烧法证明海带中含有碘元素,各步骤选用的实验用品不必都用到的是( )
选项
实验步骤
实验用品
A
步骤1:将海带灼烧灰化
B
步骤2:将海带灰溶解、过滤
C
步骤3:氧化滤液中的I-
D
步骤4:检验碘元素
【答案】 C
【解析】 氧化滤液中的I-用不到容量瓶,故选C。
2.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X 试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
【答案】 C
【解析】 Na2SO3与Br2发生反应的化学方程式为Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,可用Na2SO3饱和
溶液吸收Br2,A 正确;步骤Ⅲ根据氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B 正确;步骤Ⅰ和步
骤Ⅲ均用到Cl2,故制取1 mol Br2消耗2 mol 氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,无法计算Cl2的体积
点拨·能力培养
6
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C 错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得
纯净的溴,D 正确。
3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(1)①中反应的离子方程式:_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗________(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,写出该反应的化学方程式:
_________________________________________________________________。
(4)④中反应的离子方程式:_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(5)操作⑤的名称为________。
【答案】 (1)2I-+2H++H2O2===I2+2H2O (2)下口放出 (3)3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O (4)5I-
+IO+6H+===3I2↓+3H2O (5)过滤
1.(2024·北京·高考真题)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.用
溶液能有效除去误食的
D.用
溶液将水垢中的
转化为溶于酸的
:
【答案】D
【解析】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A 正确;
真题·明考向
7
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B.
可以将
氧化成
,离子方程式正确,B 正确;
C.
结合
生成
沉淀,可以阻止
被人体吸收,离子方程式正确,C 正确;
D.
与
反应属于沉淀的转化,
不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+
=CaCO3+
,D 错误;
本题选D。
1.(2025 高三·全国·专题练习)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不
正确的是
A.E 处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强
B.F 处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
C.E 处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
D.G 装置中NaOH 溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
【答案】B
【解析】A.E 处棉花球变成黄色,说明发生反应
,则Cl2的氧化性比Br2强,A 正确;
B.在F 处,可能是未反应完的Cl2与KI 发生反应置换出I2,使淀粉变蓝色,不能说明Br2的氧化性比I2强,
B 错误;
C.E 处棉花球变成黄色,说明生成Br2,则E 处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,C 正确;
D.G 处为尾气处理装置,Cl2与NaOH 溶液反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O,D 正确;
答案选B。
2.(23-24 高三下·北京·阶段练习)溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空
演练·提能力
8
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气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。
已知:i.与
反应时,
转化为
和
。ii.
为强酸。下列说法不正确的是
A.酸化海水通入
提取溴的反应:
B.脱氯过程
和
均具有脱氯作用
C.用
溶液吸收足量
蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是
D.
酸化后重新得到
的反应:
【答案】C
【分析】浓缩海水酸化形成酸化海水,通入氯气将溴离子氧化为溴单质,再用热空气吹出生成的单质溴,
含溴空气通过溴化亚铁脱氯,通入碳酸钠吸收Br2转化为
和Br-,
和Br-在稀硫酸中发生氧化还原
反应生成溴单质形成含溴溶液,最后得到产品溴。
【解析】A.酸化海水通入氯气,氯气与溴离子反应生成Br2和Cl-,离子方程式正确,A 正确;
B.脱氯过程中,亚铁离子和溴离子均能与氯气反应,两者均具有脱氯作用,B 正确;
C.用碳酸钠溶液吸收足量溴蒸气后,发生反应3Br2+3
=5Br-+
+3CO2↑,所得产物中的含碳粒子主
要为CO2,C 错误;
D.硫酸酸化后,
、Br-和氢离子反应生成Br2和水,离子方程式正确,D 正确;
故答案选C。
3.(2024·北京海淀·三模)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
如图:
9
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下列分析不正确的是
A.过程①中蓝色褪去的原因可能是
氧化了
B.过程①后溶液
可能明显变小
C.过程③中加入
溶液的目的是除去
D.过程④说明过程①生成含
的粒子
【答案】D
【分析】在碘水中存在如下平衡:I2+H2O
HI+HIO,I-与Ag+反应生成AgI 沉淀,促进I2与水的反应不断
正向进行;过滤,所得滤液1 中含有HIO 和HNO3,还有未反应完的AgNO3,加入NaCl 溶液,Ag+与Cl-生
成AgCl 沉淀,往滤液2 中加入KI 溶液,发生I-、HIO、H+的氧化还原反应,同时发生反应4H++4I-
+O2=2H2O+2I2,生成I2,使溶液再次变蓝色。
【解析】A.过程①中蓝色褪去的原因可能是Ag+氧化了I2,也可能是Ag+促进了I2与H2O 的反应,故A 正
确;
B.由分析可知,过程①后,溶液的主要成分为HIO、HNO3及未反应的AgNO3,所以pH 明显变小,故B
正确;
C.过程③中加入NaCl 溶液,可与Ag+反应生成AgCl 沉淀,排除Ag+可能对后续实验产生的干扰,所以目
的是除去Ag+,故C 正确;
D.过程④中,加入KI,发生HIO、H+、I-的氧化还原反应,同时发生反应4H++4I-+O2=2H2O+2I2,不能说
明过程①生成含
的粒子,故D 错误;
答案选D。
4.(2024·河北·模拟预测)某小组设计如图所示实验探究卤素的性质,实验过程中观察到乙中现象:无色
→蓝色→棕黄色→无色。已知:
(红色)、
(棕色)、
(无色)。
+5I- +6H+=3I2+3H2O。
10
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下列说法错误的是
A.丙的作用是吸收尾气,避免氯气排入空气中污染环境
B.甲中现象是先变红色后褪色,微热后又变红色
C.乙中变棕黄色是因为I2 被氧化成
和
的混合物
D.反应结束后,可用淀粉KI 试纸和醋酸检验乙中无色溶液是否含
【答案】B
【分析】Cl2通入紫色石蕊试液中,与水反应生成盐酸和次氯酸,先表现出酸性,后表现出强氧化性,则紫
色石蕊试液先变红后褪色;通入KI 淀粉溶液中,先发生置换反应,生成的I2使淀粉变蓝色,继续通Cl2,I2
被进一步氧化,乙中现象:无色→蓝色→棕黄色→无色;氯气尾气被丙中NaOH 溶液吸收。
【解析】A.Cl2能与NaOH 反应,生成NaCl、NaClO 等,则丙的作用是吸收尾气,避免氯气排入空气中污
染环境,A 正确;
B.Cl2通入紫色石蕊试液中,先与水反应生成盐酸和次氯酸,产物再与石蕊反应,则甲中现象是先变红色
后褪色,但微热后不会变红色,B 错误;
C.
呈红色、
呈棕色,则乙中变棕黄色是因为I2 被氧化成
和
的混合物,C 正确;
D.由题给信息
+5I- +6H+=3I2+3H2O 可知,反应结束后,检验乙中无色溶液是否含
,可用淀粉KI
试纸和醋酸检验,D 正确;
故选B。
5.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
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A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气
【答案】 B
【解析】 A 项,灼烧碎海带应在坩埚中进行,不能用烧杯,装置甲不能达到实验目的;C 项,用浓盐酸
和MnO2制取氯气需要加热,装置丙不能达到实验目的;D 项,吸收Cl2应用NaOH 溶液,装置丁不能达到
实验目的。
6.海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH 作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
【答案】 C
【解析】 A 项,向苦卤中通入Cl2 时发生反应:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,是为了提取溴,正确;B 项,
可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤除去可溶性杂质,最后重结晶可得
精盐,正确;C 项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D 项,由于通入Cl2后所得溶液中
Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr 进行
富集,正确。
7.欲从含Br-的废液中提取溴单质,需经过一系列操作,实验装置及物质的性质如下:
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Br2
CCl4
正十二烷
密度/(g·cm-3)
3.12
1.59
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215~217
下列说法正确的是( )
A.可用装置甲氧化废液中的Br-
B.装置乙中选用正十二烷而不用CCl4,是因为正十二烷的密度更小
C.用装置丙进行蒸馏,先收集正十二烷再收集Br2
D.用装置丁贮存液溴
【答案】 D
【解析】 装置乙中选用正十二烷而不用CCl4,是因为正十二烷的沸点高,便于使用蒸馏法分离溶于正十
二烷中的溴,用装置丙进行蒸馏,先收集到的是Br2,故B、C 错误;液溴的密度比水大,可以用水液封,
故D 正确。
8.碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
I2的一种制备方法如图所示:
①加入Fe 粉进行转化反应的离子方程式为______________________________________,生成的沉淀与硝酸
反应,生成____________后可循环使用。
②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为______________________
_______________________________________________________________________________;
若反应物用量比=1.5 时,氧化产物为______________;当>1.5 后,单质碘的收率会降低,原因是
__________________________。
【答案】 ①2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I- AgNO3 ②FeI2+Cl2===I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2
进一步氧化
【解析】 ①由流程图可知悬浊液中含AgI,AgI 可与Fe 反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程
式中能拆,故加入Fe 粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-,生成的银能与硝酸反
应生成硝酸银参与循环。
②通入Cl2的过程中,因I-还原性强于Fe2+,Cl2先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产
物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2===I2+FeCl2;若反应物用量比=1.5 时,先氧化完全部I-再
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氧化Fe2+,恰好将全部I-和Fe2+氧化,故氧化产物为I2、FeCl3;当>1.5 即Cl2过量,多余的氯气会与生成
的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低。
9.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性
介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式:__________________________________________________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式:________________________________。
(3) 在KBr 、KI 、KCN 的混合溶液中通入少量氯气,发生反应的离子方程式为
_______________________________________________________________________________。
【答案】 (1)
(2)(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O
(3)2I-+Cl2===I2+2Cl-
10.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为______________________________________________
(填化学式)。
(2)ICl 在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为
________________________________________________________________________,
该反应是否是氧化还原反应?__________(填“是”或“否”)。
【答案】 (1)HCl、HIO2
(2)ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O 否
14