1、高考化学一轮要点突破卤族元素及溴碘的提取要点训练知识总结卤族元素及溴、碘的提取【要点训练】1下列制取Cl2、用Cl2氧化含I废液、回收并提纯I2的装置能达到实验目的的是()解析:选D实验室利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,不能用稀盐酸,A错误;Cl2通入含I废液中氧化I生成I2,通入Cl2的导管应长进短出,B错误;从含I2浊液中提取碘,要加入CCl4等有机溶剂萃取,再通过蒸馏法进行分离,不能采用过滤的方法,C错误;I2易升华,故常采用升华法提纯碘,D正确。2从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法不正确的是()A实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌B
2、在含I的滤液中加入稀硫酸和H2O2后,碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色D在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”解析:选A灼烧干海带应在坩埚中进行,而不应在蒸发皿中灼烧。3.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将其还原吸收解析:选CA项,苦卤中含有K、Mg2、Br等,通入Cl2可将Br氧化成Br2,便于从苦卤中提取Br2;B项,粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2、Mg2
3、、SO等),将粗盐溶于水,并除去其中的杂质,再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体;C项,工业上沉淀Mg2常选用廉价的Ca(OH)2,而不选用NaOH;D项,Br2具有较强的挥发性,富集溴时,常先用空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原吸收(SO2Br22H2O=H2SO42HBr),得到浓度较大的含Br溶液。4下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是()A其单质都能与水反应,通式为X2H2O HXHXOBHX易溶于水,其水溶液都是强酸C其单质都有颜色,都有毒D最高价含氧酸的通式为HXO4解析:选CF2与水反应的化学方程式为2F22H2O=4HFO2,A项错误;氢氟酸为弱酸,B项错误;F没有
4、正价,不存在含氧酸,D项错误。5某同学设计完成了以下两个实验:向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。下列说法不正确的是()A实验生成HIO3时发生的反应为I25Cl26H2O=2HIO310HClB实验中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液C由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2Br2I2D由上述实验得
5、出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是HBrO3Cl2HIO3解析:选C由实验继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)可知,氯气可氧化碘单质,发生的反应为I25Cl26H2O=2HIO310HCl,故A正确;由实验向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色可知,溴易溶于CCl4,则可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液,故B正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由实验可知氧化性:Cl2I2,由实验可知氧化性:Cl2Br2,不能比较Br2、I2的氧化性强弱,故C错误;由实验、可知,氧化性由强到弱的顺序是
6、HBrO3Cl2HIO3,故D正确。6(2020衡阳一中月考)向含有Fe2、I、Br的溶液中缓慢通入氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是()A当通入2 mol Cl2时,溶液中发生的离子反应是2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClBDE段表示n(Fe2)的变化情况C原溶液中n(Fe2)n(I)n(Br)312DB点时溶液中含有I和Br解析:选A因还原性:IFe2Br,通入Cl2后,I先被氧化,其次是Fe2,最后是Br,当通入2 mol Cl2时,2 mol的I消耗1 mol Cl2,剩余的1 mol Cl2再与2 mol Fe2反应,即溶液中发生的离子反应可表示为2F
7、e22I2Cl2=2Fe3I24Cl,故A正确;根据还原性强弱可知,DE段应为Br的物质的量的变化情况,故B错误;由消耗Cl2的量可知,I的物质的量为2 mol,Fe2的物质的量为4 mol,Br的物质的量为6 mol,n(Fe2)n(I)n(Br)213,故C错误;因还原性:IFe2Br,B点时I完全反应,溶液中含有Fe2、Cl和Br,故D错误。7碘化钾可用于有机合成、制药等,它是一种白色立方结晶或粉末,易溶于水。实验室制备KI的实验装置如下:实验步骤如下:在上图所示的C中加入127 g研细的单质I2和195 g 30%的KOH溶液,剧烈搅拌。I2完全反应后,打开弹簧夹向其中通入足量的H2S
8、。将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后,置于水浴上加热10 min。在装置C的溶液中加入BaCO3,充分搅拌后,过滤、洗涤。将滤液用氢碘酸酸化,蒸发浓缩至表面出现结晶膜,_、_、洗涤、干燥。得产品145 g。回答下列问题:(1)步骤将碘研细的目的是_。(2)装置A中发生反应的离子方程式为_;装置B中的试剂是_,C装置的名称是_。(3)装置C中I2与KOH反应产物之一是KIO3,该反应的化学方程式为_。(4)步骤的目的是_。(5)补充完整步骤:_、_。解析:(1)将碘研细的目的是增大反应物的接触面积,提高反应速率,使反应更充分。(2)装置A中硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢气体和氯化亚铁,发生反应
9、的离子方程式为FeS2H=Fe2H2S;因盐酸具有挥发性,制得的H2S气体中混有HCl气体,故装置B中应盛放饱和硫氢化钠溶液;C装置的名称是三颈烧瓶。(3)由题意可知装置C中I2与KOH发生歧化反应,反应的化学方程式为3I26KOH=KIO35KI3H2O。(4)BaCO3与溶液中的SO反应生成硫酸钡沉淀,则目的是除去产品中的SO。(5)从溶液中获得KI晶体,要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥操作。答案:(1)增大反应物的接触面,提高反应速率,使反应更充分(2)FeS2H=Fe2H2S饱和硫氢化钠溶液三颈烧瓶(3)3I26KOH=KIO35KI3H2O(4)除去产品中的SO(5)冷却结
10、晶过滤8(2019黄冈一调)IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物,(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素,它们的化学性质均与卤素单质相似,请回答下列问题。(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为_;它与水反应的化学方程式为IClH2O=HIOHCl,该反应的反应类型为_(填中学常见的无机反应类型)。(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性,能与Na2SO3溶液反应,发生反应的离子方程式为_。(3)已知某些离子的还原性强弱顺序为ISCNCNBrCl。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3的溶液中,溶液立即变红,向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液,观察到红色逐渐褪去,请利用平衡移动原理解释
11、这一现象:_。下列物质中,也可以使该溶液红色褪去的是_(填字母)。A新制氯水 B碘水CSO2 D盐酸(4)KCN为剧毒物质,处理含有KCN的废水常用的方法:在碱性条件下用NaClO溶液将CN氧化为CO和一种单质气体,该反应的离子方程式为_。(5)已知HCN的电离常数K6.21010,H2CO3的电离常数K14.5107,K24.71011,则下列离子方程式能发生的是_(填字母)。ACNCO2H2O=HCNHCOB2HCNCO=2CNCO2H2OC2CNCO2H2O=2HCNCODHCNCO=CNHCO解析:(1)Cl得电子能力强于I,则ICl中Cl元素显1价、I元素显1价;此反应中没有化合价的
12、变化,属于复分解反应(非氧化还原反应)。(2)IBr具有强氧化性,I元素显1价,被还原成I,SO被氧化成SO,因此离子方程式为IBrSOH2O=IBrSO2H。(3)溶液立即变红,发生反应Fe33SCN Fe(SCN)3,加入酸性KMnO4溶液红色褪去,说明KMnO4把SCN氧化,促使上述平衡向逆反应方向移动,最终Fe(SCN)3完全反应,溶液红色褪去;能使红色褪去的物质,可以具有强氧化性,如新制氯水中Cl2将SCN氧化,也可以具有还原性,如SO2将Fe3还原,故A、C正确。(4)CN中N元素显3价,C元素显2价,另一种单质气体为N2,因此反应的离子方程式为2CN5ClO2OH=2CON25C
13、lH2O。(5)根据电离常数大小,推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为H2CO3HCNHCO,根据“强酸制取弱酸”的规律知,A、D正确。答案:(1)1复分解反应(2)IBrSOH2O=IBrSO2H(3)酸性高锰酸钾溶液将SCN氧化,减小了SCN的浓度,使反应Fe33SCN Fe(SCN)3的平衡不断向左移动,最终Fe(SCN)3完全反应,红色消失AC(4)2CN5ClO2OH=2CO5ClN2H2O(5)AD9为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。实验过程:.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时,
14、夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。.(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,过程的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(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。解析:(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2。(2)Cl2遇湿润的淀粉KI试纸时,发生反应:Cl22KI=I22KCl,产生的I2遇淀粉变蓝,可以证明Cl2的氧化性强于I2。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应,离子方程式为Cl22Br=2ClBr2。(4
15、)C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2,将C中溶液滴入D中,振荡,发生反应:Br22KI=I22KBr,静置后D中溶液分层,下层为碘的CCl4溶液,显紫红色,可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程的B中溶液由黄色变为棕红色说明仍有Br2生成,由于B与C中溶液相同,故C中通入Cl2不足,NaBr过量,故C的黄色溶液中无Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,是因为从Cl到I,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。答案:(1) (2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(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C
16、Cl4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【知识总结】知识点一卤族元素的性质及卤素离子的检验1卤素单质(X2)性质的相似性和递变性(1)性质的相似性都能与大多数金属反应,如F2、Cl2、Br2与Fe反应:2Fe3X2=2FeX3,但由于I2的氧化性较弱,I2与Fe反应生成FeI2。都能与H2反应生成HX:X2H2=2HX。都能与水反应:X2H2O HXHXO(F2例外:2F22H2O=4HFO2)。都能与碱溶液反应:X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。(2)性质的递变性颜色熔、沸点密度水溶性氧化性还原性(X)阴离子还原
17、性由强到弱顺序是IBrClCl2能从Br的溶液中置换出Br2,离子方程式为2BrCl2=2ClBr2Br2能从I的溶液中置换出I2,离子方程式为2IBr2=2BrI2(3)性质的特殊性氟无正价,非金属性最强,F的还原性最弱2F22H2O=4HFO2,与H2反应在暗处即爆炸氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中溴Br2常温下是深红棕色液体,是唯一的液态非金属单质Br2易溶于有机溶剂液态Br2有剧毒,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞碘淀粉遇I2变色I2加热时易升华I2易溶于有机溶剂I2易与Na2S2O3反应:I22S2O=2IS4O,此反应常用于滴定法(以淀粉为指
18、示剂)来定量测定碘的含量提醒F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。氯、溴单质的氧化性较强,能与一些还原性离子反应,如Br2与SO、Fe2反应的离子方程式分别为SOBr2H2O=SO2Br2H、2Fe2Br2=2Fe32Br。 (4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色单质水CCl4汽油(或苯)酒精Cl2淡黄黄绿黄绿黄绿黄绿Br2黄橙橙橙红橙橙红橙橙红I2深黄褐紫深紫淡紫紫红淡紫紫红2卤族化合物的相似性和递变性(1)卤素化合物的性质化合物性质备注氢化物稳定性:HFHClHBrHI还原性:HFHClHBrHI水溶液的酸性:FHClHBrHIHF几乎没有还原性;
19、HF为弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸金属卤化物卤素离子的还原性:FClBrII的还原性很强,能被Fe3、HNO3、MnO(H)、H2O2、O2、ClO、ClO等氧化剂氧化次卤酸盐(XO、F除外)均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外):如ClOCl2H=Cl2H2O卤酸盐(XO、F除外)均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外):如ClO5Cl6H=3Cl23H2O(2)卤化银的性质溶解性AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水颜色AgF、AgCl均为白色,AgBr为浅黄色,AgI
20、为黄色感光性除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料提醒实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应来制取HF,反应的化学方程式为CaF2H2SO4CaSO42HF。3卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成(2)置换萃取法未知液 (3)氧化淀粉检验I未知液 色溶液,表明有I知识点二卤素单质的工业制法1氯的制法氯碱工业海水粗盐饱和食盐水化学方程式:2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2海水中提取溴(1)流程(2)主要过程及反应原理3海带中提取碘(1)流程(2)通入Cl2的反应原理发生反应的离子方程式:Cl22I=I22Cl。提醒也可以用H2O2氧化I,反应的离子方程式为H2O22I2H=I22H2O。
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