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.docx

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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．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C　A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＋、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（SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr），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X2＋H2O

HX＋HXO

B．HX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C　F2与水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，A项错误；氢氟酸为弱酸，B项错误；F没有正价，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：

①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）。

②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①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl

B．实验②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Cl2＞Br2＞I2

D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3

解析：

选C　由实验①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I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，故A正确；由实验②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①可知氧化性：

Cl2＞I2，由实验②可知氧化性：

Cl2＞Br2，不能比较Br2、I2的氧化性强弱，故C错误；由实验①、②可知，氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3，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2molCl2时，溶液中发生的离子反应是

2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－

B．DE段表示n（Fe2＋）的变化情况

C．原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝3∶1∶2

D．B点时溶液中含有I－和Br－

解析：

选A　因还原性：

I－>Fe2＋>Br－，通入Cl2后，I－先被氧化，其次是Fe2＋，最后是Br－，当通入2molCl2时，2mol的I－消耗1molCl2，剩余的1molCl2再与2molFe2＋反应，即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，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2mol，Fe2＋的物质的量为4mol，Br－的物质的量为6mol，n（Fe2＋）∶n（I－）∶n（Br－）＝2∶1∶3，故C错误；因还原性：

I－>Fe2＋>Br－，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：

①在上图所示的C中加入127g研细的单质I2和195g30%的KOH溶液，剧烈搅拌。

②I2完全反应后，打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。

③将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后，置于水浴上加热10min。

④在装置C的溶液中加入BaCO3，充分搅拌后，过滤、洗涤。

⑤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。

⑥得产品145g。

回答下列问题：

（1）步骤①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④的目的是_________________________________________________________。

（5）补充完整步骤⑤：

______________、______________。

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，发生反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑；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3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O。

（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）FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑　饱和硫氢化钠溶液　三颈烧瓶

（3）3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O

（4）除去产品中的SO

（5）冷却结晶　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ICl＋H2O===HIO＋HCl，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）①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－>SCN－>CN－>Br－>Cl－。

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这一现象：

________________________。

②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

C．SO2D．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K＝6.2×10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×10－7，K2＝4.7×10－11，则下列离子方程式能发生的是________（填字母）。

A．CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO

B．2HCN＋CO

===2CN－＋CO2↑＋H2O

C．2CN－＋CO2＋H2O===2HCN＋CO

D．HCN＋CO

===CN－＋HCO

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IBr＋SO

＋H2O===I－＋Br－＋SO

＋2H＋。

（3）①溶液立即变红，发生反应Fe3＋＋3SCN－

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；②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2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO

＋N2↑＋5Cl－＋H2O。

（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H2CO3>HCN>HCO

，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）IBr＋SO

＋H2O===I－＋Br－＋SO

＋2H＋

（3）①酸性高锰酸钾溶液将SCN－氧化，减小了SCN－的浓度，使反应Fe3＋＋3SCN－

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　②AC

（4）2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO

＋5Cl－＋N2↑＋H2O

（5）AD

9．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：

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。

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：

Cl2＋2KI===I2＋2KCl，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Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。

（4）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：

Br2＋2KI===I2＋2KBr，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Ⅲ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）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

【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

①都能与大多数金属反应，如F2、Cl2、Br2与Fe反应：

2Fe＋3X2===2FeX3，但由于I2的氧化性较弱，I2与Fe反应生成FeI2。

②都能与H2反应生成HX：

X2＋H2===2HX。

③都能与水反应：

X2＋H2O

HX＋HXO（F2例外：

2F2＋2H2O===4HF＋O2）。

④都能与碱溶液反应：

X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O（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－）

阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－

①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2

（3）性质的特殊性

氟

①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱

②2F2＋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

溴

①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质

②Br2易溶于有机溶剂

③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

①淀粉遇I2变

色　

②I2加热时易升华

③I2易溶于有机溶剂

④I2易与Na2S2O3反应：

I2＋2S2O

===2I－＋S4O

，此反应常用于滴定法（以淀粉为指示剂）来定量测定碘的含量

[提醒]　①F2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。

②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SO

＋Br2＋H2O===SO

＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。

（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：

HF>HCl>HBr>HI

还原性：

HF

水溶液的酸性：

F

HF几乎没有还原性；HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸

金属卤

化物

卤素离子的还原性：

F－

I－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ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

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ClO

＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O

（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CaF2＋H2SO4

CaSO4＋2HF↑。

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：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

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：

Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。

[提醒]　也可以用H2O2氧化I－，反应的离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。