第2 讲 卤族元素
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n s 2 n p 5 。
2.溴、碘单质物理性质的比较
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、碘单质化学性质的比较
与水反应
X2+H2O
HX+HXO
氯、溴、碘与水反应由易到难
与碱(如
NaOH)反应
2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O
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
小题对点过
(1)下列说法中正确的是 。
①浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr
②加碘盐能使淀粉变蓝
③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
④液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封
⑤用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去
⑥可用F2与NaCl 溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2
(2)卤族元素的单质Cl2、Br2均能将Fe 氧化为 ,而I2只能将铁氧化为 。
(3)卤素氢化物的两大性质
①酸性:HF 是 酸,HCl、HBr、HI 是 酸。
②沸点:HCl HBr HI,氟化氢沸点 HI。
(4)砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物可能具有的性质是 。
①HAt 很稳定 ②At2易溶于某些有机溶剂
③AgAt 不溶于水 ④At2是有色固体
答案 (1)③④
(2)Fe3+ Fe2+
(3)①弱 强 ②< < 高于
(4)②③④
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
(1)AgNO3溶液——沉淀法
{
白色沉淀,
C
则有l
−
浅黄色沉淀,
B
则有r
−
黄色沉淀, 则有I
−
(2)置换——萃取法
无色未知液
有机层呈{
红棕色或橙红色,表明有Br
−
紫色、浅紫色或紫红色,表明有I
−
(3)氧化——淀粉法检验I-
无色未知液
蓝色溶液,表明有I-
小题对点过
实验室有三瓶失去标签的无色溶液,分别盛有NaCl 溶液、NaBr 溶液和KI 溶液,请设计两种不同的
实验方案进行区分。
方案1: 。
方案2: 。
答案 方案1:分别取少量三种溶液于三支试管中,并分别滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的是NaCl
溶液,产生淡黄色沉淀的是NaBr 溶液,产生黄色沉淀的是KI 溶液
方案2:分别取少量三种溶液于三支试管中,分别滴加氯水再滴加CCl4,并振荡试管,液体出现分层现
象,下层呈橙红色的是NaBr,下层呈紫红色的是KI。
1.如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.单质④能使淀粉溶液变蓝
D.单质的氧化性:④>③>②>①
答案 D
解析 从F2→I2,相对分子质量逐渐增大,沸点也逐渐升高,故①为F2,②为Cl2,③为Br2,④为I2。F2是
最活泼的非金属单质;单质的氧化性:①>②>③>④,D 项错误。
2.拟卤素[如(CN)2、(SCN)2等]、卤素互化物(如IBr、IF5等)的化学性质与卤素单质(X2)相似,能与大
多数金属、某些非金属单质、水等发生反应。已知(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间,下列说法中不
正确的是( )
A.(CN)2和NaOH 溶液反应生成NaCN、NaCNO 和H2O
B.等浓度NaBr 和NaI 的混合液中加入少量(CN)2,发生反应:2I-+(CN)2===I2+2CN-
C.BrCl 与水生成HBrO 和HCl,则1 mol BrCl 反应时转移1 mol 电子
D.IBr 与Zn 反应生成ZnBr2和ZnI2
答案 C
解析 类似于Cl2与NaOH 溶液反应,(CN)2与NaOH 溶液反应生成NaCN、NaCNO 和H2O,A 正确;
(CN)2 的氧化性介于Br2 和I2 之间,由于还原性:I->Br-,故等浓度NaBr 和NaI 的混合液中加入少量
(CN)2,只氧化I-生成I2,B 正确;BrCl 与水生成HBrO 和HCl,该反应是非氧化还原反应,不存在电子转
移,C 错误;IBr 的化学性质类似于Cl2,与金属Zn 反应生成ZnBr2和ZnI2,D 正确。
3.一氯化碘(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
(1)拟卤素:有些多原子分子的化学性质与卤素单质相似,其阴离子与卤素阴离子的性质相似,如氰
(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2 等。解题时,可采用“换元法”,如将(CN)2 看作Cl2,将CN-看作
Cl-。
(2)卤素互化物:由两种卤素互相结合而形成的化合物,如IBr、ICl、BrF 等。卤素互化物与卤素单质
的性质相似,具有较强的氧化性,如能与金属、NaOH 溶液、水等反应。
卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如ICl 中I 显+1 价,Cl 显-1 价;卤素互化物与水或碱的反应
一般是非氧化还原反应。
4.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 。
(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)︰Cl
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰
(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。
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)制取流程
海水――→粗盐
饱和食盐水
{
阳极产物:C l2
阴极产物: H 2、NaOH
(2)发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑。
2.海水中提溴工艺流程
小题对点过
(1)用化学方程式表示①、③、④的变化?
①
③
④
(2)步骤②用热空气吹出,利用Br2的 性。
(3) 步骤①已经得到溴单质, 为什么不直接蒸馏, 而要进行②、③、④后再蒸馏
。
答案 (1)①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl
③Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
④2HBr+Cl2===2HCl+Br2
(2)易挥发
(3)苦卤中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,流程中②、③、④步实际上是溴的富集过程,提高溴的浓度,
减少能源消耗,降低生产成本。
3.海带中提取碘的工艺流程
小题对点过
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-+IO3
−+6H+===3I2↓+3H2O (5)过滤
1. (2025·八省联考云南卷)开发海水资源对发展海洋新质生产力意义重大。下列说法正确的是(
)
A.海水提溴工艺中可利用SO2和水对溴进行吸收富集
B.电解海水可同时获得氢气、氯气和钠单质
C.所有高分子分离膜淡化海水时仅允许水分子通过
D.工业上常用澄清石灰水和海水为原料制备Mg(OH)2
答案 A
解析 A.海水提溴先向盐卤通入Cl2置换出溴单质,再用热空气吹出Br2蒸气,用SO2和水吸收溴蒸气,
利用SO2和水对溴进行吸收富集,A 正确;B.电解海水可同时获得氢气、氯气和氢氧化钠,B 错误;C.所
有高分子分离膜淡化海水时仅允许离子通过,C 错误;D.工业上常用石灰乳和海水为原料制备
Mg(OH)2,D 错误。
2.碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说
法错误的是( )
A.“氧化1”的主要离子方程式为2I-+Cl2===2Cl-+I2
B.离子交换树脂的作用是富集碘元素
C.理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1
D.“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
答案 A
解析 卤水中的碘离子在硫酸酸性条件下,被氯气氧化成I n
−,用交换树脂吸附后,用亚硫酸钠将I n
−还原
成碘离子,然后树脂在氯化钠和HCl 通入后再次发生离子交换,将碘离子转移到水溶液中,溶液中碘
离子被加入的氯酸钾氧化成碘单质,最后用热空气吹出,得到碘单质,据此分析解答。A.“氧化1”中生
成I n
−,氯气被还原成氯离子,根据化合价升降总数相等配平反应,其反应的离子方程式为2nI-+
(n-1)Cl2===2I n
−+2(n-1)Cl-,A 错误;B.据分析,离子交换树脂的作用是富集碘元素,B 正确;C.“氧化1”中
2nI-+(n-1)Cl2===2I n
−+2(n-1)Cl-,碘离子转变为I n
−,氯气被还原成氯离子,氯元素化合价从0 价降低到-1
价,亚硫酸钠又将I n
−还原成碘离子,硫元素从+4 价升高到+6 价,则存在关系式Cl2~2e-~Na2SO3,故理论
上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1,C 正确;D.“吹碘”中通入热空气,使碘成为气体从溶液中逸出,
则“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质,D 正确。
3.从海水提取食盐后的卤水(含Cl-、Br-、Na+、K+等离子)中提取溴,其流程如下。
(1) 步骤Ⅰ中已获得游离态的溴, 步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴, 其目的是
,
步骤Ⅱ将溴吹出的气体X 不可能是下列的 (填字母)。
A.二氧化硫
B.空气
C.氩气
D.二氧化碳
(2)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式: 。
(3) 写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离子方程式:
。
答案 (1) 富集溴元素 A (2)3Br2+3CO3
2−=== Br O3
−+5Br-+3CO2↑ (3)BrO3
−+5Br-
+6H+===3Br2+3H2O
1.(2024·黑吉辽卷)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀
粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振
荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是( )
A.无色→蓝色:生成I2
B.蓝色→无色:I2转化为化合态
C.H2O2起漂白作用
D.淀粉作指示剂
答案 C
解析 由无色变为蓝色,是因为反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,A 正确;由蓝色变为无色,说明碘
单质被消耗,即碘单质转化为化合态,B 正确;由上述分析可知,过氧化氢作还原剂,C 错误;淀粉作指示
剂,与碘单质作用而显示颜色,D 正确。
2.(2023·辽宁卷)某小组进行实验,向10 mL 蒸馏水中加入0.4 g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入0.2
g 锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知I 3
−(aq)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
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:I2+I-
I 3
−
C
紫黑色晶体消失
I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)
I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn 与有色物质发生了置换反应
答案 D
解析 A.向10 mL 蒸馏水中加入0.4 g I2,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I 3
−(aq)为棕色,加入0.2 g 锌粒后,Zn 与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发
生反应I-+I2
I 3
−,生成I 3
−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I 3
−,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。
3.(2021·全国甲卷节选)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的一种制备方法如下图所示:
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n(Cl2)/n(FeI2)=1.5 时,氧化产物为 ;当n(Cl2)/n(FeI2)>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被进一步氧化
解析 ①由流程分析可知,加入Fe 粉进行转化反应的离子方程式是2AgI+Fe===2Ag+Fe2++2I-;生成
的沉淀为Ag,Ag 与HNO3反应生成AgNO3,AgNO3可以循环使用。②由于还原性:I->Fe2+,故通入Cl2
的过程中,若氧化产物只有一种,该产物应是I2,此时反应的化学方程式是FeI2+Cl2===I2+FeCl2;若
n(C l2)
n( Fe I 2)=1.5,正好将Fe2+氧化为Fe3+,反应的化学方程式是2FeI2+3Cl2===2FeCl3+2I2;当n(C l2)
n( Fe I 2)>1.5
后,单质I2的收率会降低,说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.下列试剂的保存方法正确的是( )
A.氢氟酸保存在棕色细口玻璃瓶中
B.氯水密封于无色试剂瓶中
C.液溴易挥发,保存在带有橡胶塞的棕色试剂瓶中,并应加水液封
D.碘单质保存在带有玻璃塞的棕色广口玻璃瓶中
答案 D
解析 A 项,氢氟酸会腐蚀玻璃,所以保存时不能使用玻璃瓶,A 不正确;B 项,氯水见光易分解,应密封
于棕色试剂瓶中,B 不正确;C 项,液溴会腐蚀橡胶,试剂瓶不能带有橡胶塞,C 不正确;D 项,碘单质会腐
蚀橡胶,见光易升华,应避光保存,所以应保存在带有玻璃塞的棕色广口玻璃瓶中,D 正确。
2.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.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
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 元素的非金属性强弱与其对应的氢化物水溶液的酸性强弱无关,A 错误;I2在KI 溶液中存在
平衡:I2+I-
I 3
−,可使其溶解度增大,D 正确。
3.(2024·湖南郴州一中高三模拟)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,取水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-
答案 D
解析 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,故不能确定是否含有Br-,A 项错
误;Br-和I-均能使酸性KMnO4溶液褪色,B 项错误;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,C 项错误。
4.(高考题组合)下列说法中正确的是( )
A.(2023·全国新课标卷)向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,溴与苯发生了加成反应
B.(2022·全国乙卷)向NaBr 溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉-KI 溶液,先变橙色,后变蓝色,则氧化性:
Cl2>Br2>I2
C.(2022·江苏卷)证明Br2的氧化性比I2的强:向盛有淀粉-KI 溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察
溶液颜色变化
D.(2021·海南卷)在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN 溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤
素离子性质相似],溶液仍为蓝色,则氧化性:(SCN)2<I2
答案 C
解析 苯不能与溴水反应,能够萃取溴水中的溴,使水层颜色变浅,A 错误;过量的氯水能够与KI 反应
生成碘(I2),不能得出相应的结论,B 错误;向盛有淀粉-KI 溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为
蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强,C 正确;若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液,碘
未完全反应,溶液也呈蓝色,故溶液仍为蓝色不能判断(SCN)2和碘的氧化性强弱,D 错误。
5.实验室中的碘水一般是将碘单质溶于KI 溶液配制而成,发生反应:I-+I2
I 3
−(主要溶质为KI3或
KI·I2)。下列说法不正确的是( )
A.淀粉遇该溶液显蓝色
B.该溶液见光易变质,应用棕色试剂瓶密封保存
C.采用此法配制碘水的目的是提高碘水的浓度
D.该溶液中通入SO2后,溶液由中性变为强酸性
答案 D
解析 碘水中有碘单质,淀粉遇碘显蓝色,A 正确;碘水不稳定,见光易变质,应用棕色试剂瓶密封保存,
B 正确;碘在水中的溶解度较小,加入少量I-,促进平衡I-+I2
I 3
−正向移动,增大碘的溶解度,C 正确;碘
水显酸性,通入二氧化硫后与单质碘反应生成碘化氢和硫酸,溶液酸性增强,D 错误。
6.卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关
于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应错误的是( )
A.IF5是一种化合物
B.3IBr+2Fe===FeI3+FeBr3
C.BrCl 的氧化性强于I2
D.IBr 可以与NaOH 溶液反应生成两种盐
答案 B
解析 IF5由碘和氟两种元素组成,是化合物,故A 正确;氧化性:Fe3+>I2,IBr 与铁反应生成FeI2,故B 错
误;Cl、Br 的非金属性比I 强,BrCl 的氧化性强于I2,故C 正确;IBr 可以与NaOH 溶液反应生成NaIO
和NaBr,故D 正确。
7.(2024·长春联考)海洋资源的利用具有非常广阔的前景,利用空气吹出法从海水(弱碱性)中提取溴的
流程如图。
已知:溴单质的沸点为58.5 ℃。
(1)溴元素在元素周期表中的位置是 。
(2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为
。
(3)“蒸馏塔”中温度应控制在 (填序号)。
A.40~50 ℃ B.70~80 ℃ C.100 ℃以上
(4)物质A (填化学式)可以循环利用,降低成本。
答案 (1)第四周期第ⅦA 族
(2)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO4
2−
(3)B (4)HCl、H2SO4
能力提升
8.(2024·河北高三省级模拟联测)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:ICl2
−( 红色) 、ICl4
−( 棕色) 、IO3
−( 无色) 。IO3
−+5I-
+6H+===3I2+3H2O。
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ICl2
−
IC
和
l4
−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IO3
−
答案 B
解析 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。A 项,
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 项,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 项,ICl2
−呈红色、IC l4
−呈棕色,则乙中变棕黄色是因
为I2 被氧化成ICl2
−和IC l4
−的混合物,C 正确;D 项,由题给信息IO3
−+5I-+6H+===3I2+3H2O 可知,反应结
束后,检验乙中无色溶液是否含IO3
−,可用淀粉KI-试纸和醋酸检验,D 正确。
9.(2024·河南郑州模拟预测)溴化铝常用作催化剂和溴化剂,沸点为265 ℃,易潮解。实验室制备少量
AlBr3的装置(夹持、加热和尾气处理装置略去)和步骤如下(操作M、N、Q 均是对止水夹的控制):
①按如图所示安装仪器,检查气密性,添加药品。
②进行操作M,由a 口通入一段时间N2后,进行操作N。
③将液溴滴入b 中充分反应。
④进行操作Q,由a 口通入N2,控制温度为270 ℃加热b,由e 接收产品。
下列说法错误的是( )
A.实验所用铝粉和液溴均需事先干燥
B.步骤④通入N2有利于提高产品产率
C.e 中产品可由氨水通过沉淀法测定纯度
D.操作M 为打开K1、关闭K2,操作N 为关闭K1
答案 D
解析 本题利用铝粉和液溴制备少量AlBr3,首先安装仪器,检查气密性,添加药品,打开K1、K2,从a
口通入一段时间N2以排尽装置中的空气,然后关闭K1、K2,三颈烧瓶中发生制备产品AlBr3的反应、
充分反应后,操作Q 为打开K1、K2,蒸馏并用e 接收产品。A.溴化铝易潮解,故实验所用铝粉和液溴
均需事先干燥,A 说法正确;B.步骤④通入N2可将残留在装置中的产品充分吹入接收器中,有利于提
高产品产率,B 说法正确;C.称取一定量AlBr3,与足量氨水反应生成氢氧化铝沉淀、过滤、洗涤、干
燥、称量,可通过沉淀质量计算AlBr3的质量、进一步计算纯度,C 说法正确;D.由实验原理和操作目
的可知、操作M 为打开K1、K2,从a 口通入一段时间N2以排尽装置中的空气、操作N 为关闭K1、
K2,三颈烧瓶中发生制备产品AlBr3的反应、充分反应后,操作Q 为打开K1、K2,蒸馏并用e 接收产品,
D 说法错误。
10.某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,
加入1~2 滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
提出问题:Fe3+、Br2的氧化性强弱顺序如何?
(1)猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含
(填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所
致。
(2)设计实验并验证:
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证
明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:a.酚酞溶液 b.四氯化碳 c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填字母)
组别
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
(3)应用与拓展
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2 滴溴水,溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为
。
②向100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有1
3的溴元素被氧化成单质Br2,则原溶液
中FeBr2的物质的量浓度为 。
答案 (1)①Br2 ②Fe3+
(2)
组别
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变红
(3)①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ②1.2 mol·L-1
解析 (2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3+即可证明乙同学的观点,利用溴溶于四氯化碳,使四氯化碳
层显红棕色,SCN-溶液遇Fe3+显红色来设计实验。(3)①通过上述分析可知,溴单质可以氧化Fe2+生成
Fe3+,离子方程式为2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。②FeBr2中通入Cl2,Cl2先和Fe2+反应,后和Br-反应,假设
FeBr2的浓度为x mol·L-1,根据得失电子守恒可知x×0.1+2x×0.1×1
3=0.2,则x=1.2。
11.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
;
锥形瓶里盛放的溶液为 。
(4)已知:5SO3
2−+2 I O3
−+2H+===I2+5 SO4
2−+H2O
某
含
碘
废
水
(pH
约
为
8)
中
一
定
存
在
I2,
可
能
存
在
I-
、
I
O3
− 中的一种或两种。
I
请补充完整检验含碘废水中是否含有−、I O3
− 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)SO3
2−+ I 2+ H 2O ===2 I −+ SO4
2−+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IO3
−,若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3
−
解析 (1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应,离子方程式为SO3
2−+ I 2+ H 2O === SO4
2−+2I-+2H+。
含碘废液中碘以I-、I2的形式存在,将废液中的I2还原为I-的目的是使CCl4中的碘进入水层。(2)操
作X 为分液。(3)实验控制在较低温度下进行,是为了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。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2,故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH
溶液。(4)检验I-,可以利用I-的还原性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加FeCl3溶液,若溶液变
蓝,则说明废水中含有I-,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有I-;检验IO3
−,可以利用IO3
−的氧化性,先加
入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,则说明废水中含有IO3
−,若溶液不变蓝,
则说明废水中不含有IO3
−。
