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第18 讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
[复习目标] 1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。2.掌握卤素单质的提取。
考点 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，价层电子排布式为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＋H2OHX
＋
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
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液――――――――――→生成
(2)置换——萃取法
1
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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－
[应用举例]
鉴别NaCl 溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是②④⑤(填序号)。
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
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，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，验证F2的氧化性大于Cl2( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7．×
一、卤素性质的递变规律
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
答案 A
解析 元素非金属性的强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物
对应的水化物的酸性强弱进行比较，A 错误；I2在KI 溶液中存在平衡：I2＋I－I，可使其
溶解度增大，D 正确。
2．(2024·合肥模拟)向KBr、KI 混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡后静置，可观察
到溶液分层，下层呈紫红色。下列有关说法正确的是( )
A．元素Br 在周期表中位于第三周期第ⅦA 族
B．简单阴离子的半径：r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)
C．元素的第一电离能：I1(Cl)<I1(Br)<I1(I)
D．该实验表明单质的氧化性顺序：Cl2>Br2>I2
答案 B
2
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解析 Br 原子的价层电子排布式为4s24p5，Br 位于周期表中第四周期第ⅦA 族，故A 错误；
同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大，第一电离能逐渐减小，Cl、Br、I 位于同一
主族，原子序数依次增大，故离子半径大小顺序为r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)，第一电离能大小顺
序为I1(Cl)>I1(Br)>I1(I)，故B 正确，C 错误。
二、拟卤素和卤素互化物的结构与性质
3．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－
4．一氯化碘(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
三、Cl2、Br2、I2氧化性强弱的实验探究
5．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)。
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________________。
3
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(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 中的黄色溶液中无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。
1．(2018·江苏，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( )
4
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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。
2．[2021·全国甲卷，26(1)]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。
3．[2018·全国卷Ⅲ,27(1)(2)]KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。
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(1)KIO3的化学名称是________。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“ 酸化反应” 所得产物有 KH(IO3)2 、Cl2 和KCl 。“ 逐Cl2” 采用的方法是
__________________。“滤液”中的溶质主要是__________。“调pH”中发生反应的化学
方程式为________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O
解析 (2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的；
KH(IO3)2 和KCl 的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是
KCl ，要使KH(IO3)2 转化为KIO3 ，可以加入KOH 调节pH 。发生反应：KH(IO3)2 ＋
KOH===2KIO3＋H2O 或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O，从而避免引入新的杂质离子。
课时精练
1．许多物质性质上都存在着递变规律，下列有关说法正确的是( )
A．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次变浅
B．卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I 的顺序依次增大
C．卤化氢的沸点按HF、HCl、HBr、HI 的顺序依次升高
D．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
答案 B
解析 氯化银是白色固体，溴化银是淡黄色固体，碘化银是黄色固体，A 错误；原子半径越
大，原子间的键长就越长，所以卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H－I 的顺序依次
增大，B 正确；HF 分子间可形成氢键，沸点比HCl、HBr、HI 的高，C 错误；F、Cl、Br、I
的非金属性逐渐减弱， 卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，D 错误。
2．下列说法正确的是( )
A．Fe3Cl8根据化合价规律可表示为FeCl2·2FeCl3，则Fe3I8也可表示为FeI2·2FeI3
B．第ⅦA 族元素的非金属性：F＞Cl，所以第ⅦA 族元素氢化物的酸性：HF＞HCl
C．Cl2、Br2、I2的单质颜色逐渐变深
D．根据卤族元素性质的递变规律可知，砹易溶于水，难溶于CCl4
答案 C
解析 Fe3＋、I－发生氧化还原反应，Fe3I8中不含Fe3＋，A 错误；单质碘微溶于水，易溶于四
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氯化碳，可推知单质砹微溶于水，易溶于CCl4，故D 错误。
3．已知NaCN 溶液呈碱性；(CN)2与卤素单质的性质相似；CN－的还原性介于Br－、I－之间。
下列变化不能发生的是( )
A．HCNH＋＋CN－
B．(CN)2＋CH2==CH2―→ NC—CH2—CH2—CN
C．(CN)2＋2Br－===2CN－＋Br2
D．(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O
答案 C
解析 NaCN 溶液呈碱性说明HCN 为弱酸， A 正确；类比卤素单质，(CN)2也可与烯烃发
生加成反应，B 正确；由题干可知还原性：Br－＜CN－＜I－，C 项反应不能发生；类比氯气
与氢氧化钠的反应推知D 正确。
4．下列关于卤素的叙述正确的是( )
①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ②溴中溶有少量氯气，可以加入溴化钠再用汽油
萃取的方法提纯 ③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ④某溶液与淀粉-KI 溶液反
应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 ⑤氟气与氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧
气生成 ⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③⑤
B．②③⑥
C．②⑤⑥
D．①③④
答案 C
解析 易被氧化的物质应具有较强的还原性，卤素离子中，I－的还原性最强，故卤素的钾盐
中，最易被氧化的是KI，①错误；卤化银中除AgF 外均有感光性，③错误；能与淀粉-KI
溶液反应出现蓝色现象的除氯水或溴水外，还可以是过氧化氢等，④错误。
5．下列能够检验出KI 中是否含有Br－的实验是( )
A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有浅黄色沉淀
生成，则含有Br－
答案 D
解析 A 项，在KI 中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，错误；B 项，
Br－和I－均能使酸性KMnO4溶液褪色，错误；C 项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，
有机层因萃取I2而显色，并没有Br2产生，错误。
6．某小组比较Cl－、Br－、I－ 的还原性，实验如下：
实验1
实验2
实验3
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装
置
现
象
溶液颜色无明显变化；把
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
试管口，产生白烟
溶液变黄；把湿润的淀粉-
KI 试纸靠近试管口，变蓝
溶液变深紫色；经检验溶
液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是( )
A．实验1 中，白烟是NH4Cl
B．根据实验1 和实验2 判断还原性：Br－＞Cl－
C．根据实验3 判断还原性：I－＞Br－
D．上述实验利用了浓H2SO4的氧化性、难挥发性等性质
答案 C
解析 实验1 中，浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢气体，氯化氢与氨气反应生成NH4Cl 固体，
故A 合理；实验1 溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子，实验2 溶液变黄说明浓
硫酸能氧化溴离子，所以判断还原性：Br－＞Cl－，故B 合理；②中溶液含有浓硫酸和溴单
质，均能将碘化钠氧化成碘单质，不能判断还原性：I－＞Br－，故C 不合理；实验1 体现浓
硫酸的难挥发性，实验2 体现浓硫酸的氧化性，故D 合理。
7．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：a.KI 溶
液；b.淀粉溶液；c.NaOH 溶液；d.稀硫酸；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色
→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。下列对此过程进行的分析中错误的是( )
A．加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B．③→④反应的化学方程式为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O
C．溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D．④→⑤反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
答案 D
解析 溶液颜色变化：①无色→②棕黄色说明有碘生成，②棕黄色→③蓝色说明是淀粉溶液
遇碘显色，③蓝色→④无色说明碘被消耗，④无色→⑤蓝色说明又生成了碘，此时发生的是
NaI 和NaIO3在酸性条件下生成碘的氧化还原反应。
8．海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
8
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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，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。
9．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图。下列
说法正确的是( )
A．除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3 溶液
→NaOH 溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段
C．氯碱工业可直接得到H2、O2、NaOH
D．SO2水溶液吸收Br2的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===2H＋＋SO＋2HBr
答案 B
解析 A 项中的加入顺序会导致过量的Ba2＋无法除去，A 错误；单质镁是通过电解熔融
MgCl2(无水)的方法制取的，B 正确；氯碱工业的产品中不含O2，C 错误；HBr 为强酸，写
离子方程式应拆开，D 错误。
10．“XYn”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：X<Y)，其化学
性质和卤素单质相似。下列说法正确的是( )
A．ICl 与水反应可生成HCl 和HIO，则1 mol ICl 参加反应转移电子为1 mol
B．某温度下，液态IF5电离：2IF5IF＋IF，则c(IF)·c(IF)不是一个常数
C．BrCl 与Zn 反应生成ZnCl2和ZnBr2
D．XYn与卤素单质一样都是非极性分子
答案 C
解析 反应ICl＋H2O===HCl＋HIO 中，没有元素化合价变化，是非氧化还原反应，A 项错
误；XYn是不同卤素原子形成的化合物，若n＝1，则一定是极性分子，D 项错误。
11．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I－形式存在)的工艺流程如下：
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下列说法正确的是( )
A．流程中①和④所得溶液中的I－浓度相等
B．若②和⑤中分别得到等量的I2，则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝1∶3
C．流程中④发生的离子反应：2I2＋SO＋H2O===4I－＋SO＋2H＋
D．制备10 mol I2，理论上需KClO3的质量约为408 g
答案 D
解析 流程中①和④所得溶液中的碘离子物质的量相同，为碘富集过程，c(I－)后者大于前
者，故A 错误；流程中④为碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸钠，离子方
程式为I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，故C 错误；②中离子反应为Cl2＋2I－===I2＋2Cl
－，⑤中氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质，离子反应为6I－＋ClO＋6H＋===3I2＋Cl－＋
3H2O，则得到等量的I2时消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝3∶1；制备10 mol I2，理论上需KClO3
的物质的量为 mol，质量为122.5 g·mol－1× mol≈408 g，故B 错误、D 正确。
12．实验室从含碘废液(除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3 溶液，将废液中的I2 还原为I－，其离子方程式为
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；该操作
将I2还原为I－的目的是______________。
(2)操作X 的名称为____________。
(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH 约为2，缓慢通入Cl2，在40 ℃左
右反应(实验装置如图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
；
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锥形瓶里盛放的溶液为____________。
(4)已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O。某含碘废水(pH 约为8)中一定存在I2，可能存
在I－、IO 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO 的实验方案：取适
量含碘废水用CCl4 多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案 (1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋ 使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH 溶液
(4)从水层取少量溶液，加入1～2 mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，
说明废水中含有I－，若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－；另从水层取少量溶液，加入1～2
mL 淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO，若溶液
不变蓝，说明废水中不含有IO
13．工业上以浓缩海水(含较高浓度的Br－)为原料提取溴的部分流程如图所示：
(1)装置E 的作用是_____________________________________________________________，
吸收塔中发生反应的离子方程式：________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)反应釜2 中发生反应的离子方程式为___________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。
①通入热空气的作用是__________________________________________________________。
②烧杯C 中所盛溶液是_________________________________________________________。
③烧瓶B 中的长导管D 起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，可以观察到的现
11
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象
是
_____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1) 除去Cl2 中挥发出的HCl 3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑ (2)5Br－＋BrO
＋6H＋===3Br2＋3H2O (3)①使A 中Br2 进入B 瓶中 ②NaOH 溶液 ③导管中液面上升
12
