第四章 非金属及其化合物 第2讲 卤族元素和其单质的制取-2025届高考化学一轮复习课件

2025届高考化学一轮复习 飞哥化学 第四章　非金属及其化合物 第二讲　卤族元素和其单质的制取 1 导航•课标要求 1.掌握卤素的性质及Cl－、Br－、I－的检验。 2.掌握溴、碘单质的提取。 3.结合实例认识卤素及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 考点二　氯、溴、碘单质的制取 目 录 CONTENTS /////// /////// 真题验收　制胜高考 /////// 知能训练　素养落实 /////// 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 理·必备知识 1.溴、碘单质物理性质的比较 性质 Br2 I2 颜色 ______棕色 ______色 状态 液体 ______ 溶解性 ①在水中溶解度不大　②易溶于有机溶剂 特性 易______、有毒 ①易______ ②使淀粉溶液______ 深红 紫黑 固体 挥发 升华 变蓝 2.氯、溴、碘单质化学性质的比较 HX＋HXO 易 难 NaX＋NaXO＋H2O ＞ ＞ ＜ ＜ 易 难 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 3.氟的特殊性 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 4.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 白 淡黄 黄 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 蓝 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 【判一判】　正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。 (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)碘易溶于酒精，所以可用酒精将碘萃取出来。(　　) (7)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ (6)×　 (7)× 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 题组一　卤素的性质 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 D 提·关键能力 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 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。 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 2.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(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.…… 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 (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。 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 题组二　拟卤素和卤素互化物 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)：NCCN： (2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O 　 (3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 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 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 题组三　卤素离子的检验 5.下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　) A.加入足量新制氯水，溶液变色，则含有Br－ B.加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去 C.加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则含有Br－ D.加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入足量新制氯水，溶液呈 　橙色，则含有Br－ D 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 6.下列叙述中正确的是(　　) A.能使湿润的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D.某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 解析　还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错误；碘单质的CCl4溶液显紫红色，C项错误；CCl4的密度比水大，下层显橙红色，D项错误。 B 考点一　卤素的性质　卤素离子的检验 考点二　氯、溴、碘单质的制取 理·必备知识 1.氯的制取——氯碱工业 2.海水提溴 (1)工艺流程 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 3.海带提碘 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 1.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，理论上需要消耗Cl2 44.8 L D.步骤Ⅳ为蒸馏 C 提·关键能力 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 2.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海带提碘的说法不正 　确的是(　　) A 考点二　氯、溴、碘单质的制取 解析　灼烧固体应使用坩埚，A项说法错误；酸性条件下H2O2能将I－氧化为I2，B项说法正确；淀粉遇碘变蓝，C项说法正确；将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液可得到I2的CCl4溶液，D项说法正确。 考点二　氯、溴、碘单质的制取 3.用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。 考点二　氯、溴、碘单质的制取 (1)操作Ⅰ的正确图示为________(填字母)。 (2)在清液中加入H2SO4和NaClO溶液后，溶液最终变为棕红色，该步骤中NaClO的量要适中，请说明原因： _____________________________________。 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 考点二　氯、溴、碘单质的制取 真题验收　制胜高考 1.(2022·辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　) 　A.褪色原因为I2被Fe还原 　B.液体分层后，上层呈紫红色 　C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 　D.溶液恢复棕色的原因为I－被氧化 D 解析　A.Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；B.液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；C.若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。 真题验收　制胜高考 2.(2018·江苏卷)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(　　) 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 B 真题验收　制胜高考 解析　灼烧应在坩埚中进行，A项错误；海带灰浸泡液通过过滤可得海带灰和滤液，B项正确；浓HCl与MnO2反应制备Cl2时需要加热，C项错误；Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小，应用碱液吸收，D项错误。 真题验收　制胜高考 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： 　(1)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。 真题验收　制胜高考 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_______________________。 真题验收　制胜高考 真题验收　制胜高考 (2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_____________________________________________________。 真题验收　制胜高考 知能训练　素养落实 1.(2024·吉林省实验中学模拟)下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是 　(　　) A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B.被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大 C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深 C 解析　F、Cl、Br、I原子核外电子层数分别为2、3、4、5，元素的非金属性逐渐减弱，则被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大，A、B正确；F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，则对应氢化物的稳定性逐渐减弱，C错误；F、Cl、Br、I单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫色，颜色逐渐加深，D正确。 知能训练　素养落实 2.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 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。 D 知能训练　素养落实 3.鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是(　　) 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 C 知能训练　素养落实 4.“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下： B 知能训练　素养落实 解析　由题给流程可知，足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用热空气将生成的溴吹出，用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴，溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，向硫酸和氢溴酸中通入氯气，氯气与溶液中的氢溴酸发生置换反应生成溴，用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴，分液得到溴的有机溶液，蒸馏有机溶液得到液溴。 知能训练　素养落实 5.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 B 解析　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。 知能训练　素养落实 6.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的 　是(　　) A.①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－ B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 C.③中得到的上层溶液中含有I－ D.操作Z的名称是加热 C 知能训练　素养落实 7.某小组比较Cl－、Br－、I－ 的还原性，实验如下： C 知能训练　素养落实 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 解析　实验1，试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵，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，加入碘化钠生成碘单质，可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质，不能得出还原性：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。 知能训练　素养落实 C 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 9.(2024·深圳中学模拟)溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。 Ⅰ.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴的含量为65 mg/L。空气吹出法是目前海水提溴的最主要方法之一。其工艺流程如下： 知能训练　素养落实 (1)写出步骤③的离子方程式： _______________________________________。 (2)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产。实验室里蒸馏所用的盛装混合物的仪器名称为________，为控制温度，最好采用的加热方式为________；溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是_________________。 (3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 (4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________。 (5)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：____________________________________________________。 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 (1)比较卤素单质的氧化性强弱，各仪器的正确连接顺序(填各接口的字母符号)g接________，________接________，________接________。 (2)装置④烧瓶中反应的化学方程式为_____________________________。 (3)装置①中的现象是________，装置②中的现象是________，装置③的作用是________________________________________。 (4)装置②中反应的离子方程式为__________________________________。 (5)若将反应后的②中的溶液滴入KI溶液中，产生的现象是____________________。 (6)向反应后的①中加入足量的NaOH溶液，产生的现象是________，反应的化学方程式是_____________________________________________________。 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 A 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 A 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 13.(2024·百师联盟一轮复习联考)碘(微溶于水，77 ℃开始升华，溶于KI溶液后呈棕黄色)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。请回答下列问题： 　(1)碘元素从海洋到餐桌上的转化流程如图所示： 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 ②工业上以精碘和氯酸钾为原料生产KIO3。已知氧化产物为KIO3·HIO3同时生成的两种还原产物得到的电子数相同，且还原产物为黄绿色气体和无氧酸盐，则“转化”过程反应的化学方程式为___________________________。 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 知能训练　素养落实 高考成功 2025届高考化学一轮复习 飞哥化学 感谢聆听！！！ 76 与水反应 X2＋H2O (X为Cl、Br、I)，氯、溴、碘与水反应由 到 与碱 (NaOH) 反应 2NaOH＋X2=== (X为Cl、Br、I) 氧化性 ①Cl2 Br2 I2，还原性：Cl－ Br－ I－； ②氯、溴、碘与氢气化合由 到 ； ③I2与Fe只生成FeI2，其他卤素单质可将Fe氧化为＋3价 (1)氟无正化合价。 (2)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。 (3)在HX中，HF的熔、沸点最高，氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃。 (2)置换——萃取法 未知液eq \o(―――――――――→,\s\up17(加适量新制饱和氯水),\s\do15(振荡)) eq \o(―――――――――――→,\s\up17(加入CCl4(下层)或汽油(上层)),\s\do15(振荡)) 有机层呈eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(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－ 未知液eq \o(――――――――――――→,\s\up17(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\do15(振荡)) eq \o(――――――→,\s\up17(淀粉溶液),\s\do15(振荡)) 色溶液，表明有I－ 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。 解析　A项，在KI中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，酸性KMnO4可以氧化Br－，也可以氧化I－，无法判断是否含有Br－，另外，KMnO4被消耗后，虽然紫红色褪去，但是生成的I2或Br2也有颜色，会使溶液变色，故不能用KMnO4检验；C项，加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层因萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。 海水―→粗盐eq \o(――→,\s\up12(精制))饱和食盐水eq \o(――→,\s\up12(电解)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极产物：Cl2,阴极产物：H2、NaOH)) (1)电解NaCl溶液的化学方程式： 2NaCl＋2H2Oeq \o(=====,\s\up12(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)产物制盐酸：H2＋Cl2eq \o(=====,\s\up12(点燃))2HCl。 (3)制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 (2)基本步骤及主要反应 ①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中含Br－的溶液得到浓缩。 ②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 ③吹出：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，将生成的溴吹出。 ④吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，使溴转化为HBr，反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。 ⑤蒸馏：再用Cl2将HBr氧化为溴后蒸馏分离。 (1)海带中碘元素的检验 ①实验步骤及检验方法 ②反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 (2)海带提碘 ①工艺流程 ②两种原理 a.化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2； b.物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 解析　Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强，通过置换反应制取Br2，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用了Cl2，故制取1 mol Br2理论上需要消耗2 mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，无法确定其体积，C错误；溴易挥发，从浓溴水中提取溴，可利用蒸馏的方法，D正确。 干海带eq \o(――→,\s\up17(灼烧))海带灰eq \o(――→,\s\up17(沸水),\s\do15(浸泡))悬浊液eq \o(――→,\s\up17(过滤))滤液eq \o(――→,\s\up17(H＋),\s\do15(H2O2))碘水eq \o(――→,\s\up17(CCl4))I2的CCl4溶液eq \o(――→,\s\up17(蒸馏))I2 A.在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌 B.往含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，I－发生氧化反应 C.往碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D.将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液 已知：I2＋I－===Ieq \o\al(－,3)；交换吸附原理：R—Cl＋Ieq \o\al(－,3)===R—I3＋Cl－。试回答下列问题： 答案　(1)D　(2)因为交换吸附原理：R—Cl＋Ieq \o\al(－,3)===R—I3＋Cl－，最佳效果是都转化为Ieq \o\al(－,3)，因此NaClO量过少，I－氧化不充分，过多会使溶液中I－含量太低，不利于生成Ieq \o\al(－,3)，不利于后续的交换吸附，结果都会使产率下降 解析　(1)操作Ⅰ是将清液分离的操作，有机杂质不溶于水在清液的下方，所以使用倾倒的方法就可以了。(2)根据吸附原理R—Cl＋Ieq \o\al(－,3)===R—I3＋Cl－，可知是Ieq \o\al(－,3)被吸附，在清液中加入H2SO4和NaClO溶液目的是将一部分碘离子氧化为碘单质，还要剩余一部分碘离子，所以NaClO过多或者过少都会影响Ieq \o\al(－,3)的生成。 (3)其中交换吸附装置如下图所示，交换柱内装有氯型阴离子交换树脂(用R—Cl表示)，溶液转化原理为：R—Cl＋Ieq \o\al(－,3)===R—I3＋Cl－，全部通过后，树脂颜色变为黑红色，再通过洗脱，离心分离后得到粗碘。已知洗脱分两步进行： 第一步：取40 mL 8%～10%的NaOH溶液注入交换柱中。碱性洗脱原理为3R—I3＋6OH－===3R—I＋5I－＋IOeq \o\al(－,3)＋3H2O。往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液，烧杯底部析出一层泥状粗碘。 第二步：取40 mL 10%的NaCl溶液注入上述交换柱中。氯化钠洗脱原理为R—I＋Cl－===R—Cl＋I－。再往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液使之酸化，再滴加NaNO2溶液，溶液由无色转变棕黑色浑浊。 ①根据交换吸附及洗脱过程可知强碱性阴离子交换树脂也可以对I－进行交换吸附，那实验中将I－转化成Ieq \o\al(－,3)的原因可能是__________________________。 ②往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液使之酸化，再滴加NaNO2溶液反应的离子方程式： __________________________________。 答案　(3)①强碱性阴离子交换树脂对Ieq \o\al(－,3)的吸附能力远大于对I－的吸附能力 ②2NOeq \o\al(－,2)＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O 解析　(3)①实验的目的是尽可能多的吸附碘元素，实验中将I－转化成Ieq \o\al(－,3)再进行吸附是为了提高吸附的效率，应该是强碱性阴离子交换树脂对Ieq \o\al(－,3)的吸附能力远大于对I－的吸附能力。②在酸性条件下NOeq \o\al(－,2)具有氧化性，将I－氧化成I2，同时本身被还原为一氧化氮。 答案　(1)①2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－ AgNO3 ②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2 　I2、FeCl3　I2被进一步氧化 解析　(1)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eq \f(n（Cl2）,n（FeI2）)＝1.5，正好将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的化学方程式是2FeI2＋3Cl2===2FeCl3＋2I2；当eq \f(n（Cl2）,n（FeI2）)＞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。 答案　(2)2IOeq \o\al(－,3)＋5HSOeq \o\al(－,3)===I2＋5SOeq \o\al(2－,4)＋H2O＋3H＋ 解析　(2)NaIO3具有氧化性，NaHSO3具有还原性，二者发生氧化还原反应生成NaI和Na2SO4，反应的离子方程式是IOeq \o\al(－,3)＋3HSOeq \o\al(－,3)===3SOeq \o\al(2－,4)＋I－＋3H＋；NaI和NaIO3在酸性条件下，继续发生氧化还原反应生成I2，反应的离子方程式是5I－＋IOeq \o\al(－,3)＋6H＋===3I2＋3H2O，故制备I2的总反应的离子方程式是2IOeq \o\al(－,3)＋5HSOeq \o\al(－,3)===I2＋5SOeq \o\al(2－,4)＋H2O＋3H＋。 下列有关说法不正确的是(　　) A.氧化1所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得 B.吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－ C.吸收过程发生反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SOeq \o\al(2－,4) D.氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴 实验1 实验2 实验3 装置 现象 溶液颜色无明显变化；把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口，产生白烟 溶液变黄；把湿淀粉－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(　　) 8.I－具有还原性，含碘食盐中的碘元素以KIO3的形式存在，I－、I2、IOeq \o\al(－,3)在一定 条件下可以发生如图转化关系，下列说法错误的是(　　) A.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2 > IOeq \o\al(－,3)> I2 B.用淀粉碘化钾试纸和白醋可检验食盐中是否 加碘 C.生产等量的碘，反应①和反应②转移电子数目 之比为2∶5 D.反应③的离子方程式：3Cl2＋ I－＋3H2O===6Cl－ ＋ IOeq \o\al(－,3)＋6H＋ 解析　由反应①可知氧化性：Cl2＞I2，由反应②可知氧化性：I2＜IOeq \o\al(－,3)，由反应③可知氧化性：Cl2＞IOeq \o\al(－,3)，故氧化性的强弱顺序为Cl2＞IOeq \o\al(－,3)＞I2，故A正确；I－和IOeq \o\al(－,3)在酸性条件下可发生氧化还原反应生成I2，则可用淀粉－KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘，故B正确；反应①转化关系：2I－～I2～2e－，反应②转化关系：5I－＋IOeq \o\al(－,3)～3I2～5e－，生产等量的碘，反应①和反应②转移电子数目之比为6∶5，故C错误。 答案　Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SOeq \o\al(2－,4) (2)蒸馏烧瓶　水浴加热　分液漏斗 (3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质) 解析　Ⅰ.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴易挥发的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SOeq \o\al(2－,4)，这样可以得到较高浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。 答案　(4)酸化可抑制Cl2与水反应 (5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本 Ⅱ.实验室从含碘废液(除H2O外，还含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下： 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________________。操作X的名称为________。 答案　Ⅱ.SOeq \o\al(2－,3)＋I2＋H2O===2I－＋SOeq \o\al(2－,4)＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液 解析　Ⅱ.SOeq \o\al(2－,3)将I2还原为I－，自身被氧化为SOeq \o\al(2－,4)，离子方程式为SOeq \o\al(2－,3)＋I2＋H2O===2I－＋SOeq \o\al(2－,4)＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。 答案　(1)c　d　a　b　e　 (2)MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　 (3)溶液变蓝色　溶液变橙黄色　吸收剩余Cl2　 (4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　 (5)溶液变棕黄色　 (6)溶液蓝色褪去 3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O 解析　比较卤素单质的氧化性强弱，应该将Cl2通入NaBr和KI溶液中，观察现象。实验中剩余的Cl2必须进行处理，故应用NaOH溶液吸收。根据反应原理知Cl2通入到NaBr溶液中置换出Br2，溶液应变为橙黄色，Cl2通入到淀粉－KI溶液中置换出I2，溶液应变蓝色。反应后的①中加入足量的NaOH溶液，3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，会使溶液蓝色褪去。 11.原子团SCN化合价为－1价，在很多方面跟卤素原子相似，因此称为“拟卤素”。拟卤素离子与卤离子还原性强弱顺序为Cl－<Br－<SCN－<I－，又知氧化性I2>S，下列反应不正确的是(　　) A.(SCN)2＋2Br－===Br2＋2SCN－ B.(SCN)2＋H2S===2H＋＋2SCN－＋S↓ C.4H＋＋2SCN－＋MnO2eq \o(=====,\s\up17(△))Mn2＋＋(SCN)2↑＋2H2O D.(SCN)2＋2I－===2SCN－＋I2 解析　A.若(SCN)2＋2Br－===Br2＋2SCN－能够发生，则氧化性Br2<(SCN)2，故A错误；B.氧化性：(SCN)2>S，依据氧化还原反应强弱规律可知：(SCN)2＋H2S===2H＋＋2SCN－＋S↓能够发生，故B正确；C.还原性：SCN－>Cl－，二氧化锰能氧化氯离子生成氯气，则4H＋＋2SCN－＋MnO2eq \o(=====,\s\up15(△))Mn2＋＋(SCN)2↑＋2H2O 能够发生，故C正确；D.氧化性：(SCN)2>I2，依据氧化还原反应强弱规律可知(SCN)2＋2I－===2SCN－＋I2，能够发生，故D正确。 12.(2021·湖南卷)KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备， 该方法的第一步反应为6I2＋11KClO3＋3H2Oeq \o(=====,\s\up15(△))6KH(IO3)2＋5KCl＋ 3Cl2↑。下列说法错误的是(　　) A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－ B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6 C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉 D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IOeq \o\al(－,3)的存在 解析　根据题干中的化学方程式可知，I元素的化合价由0价升高到＋5价，转移电子数为6×5×2＝60，所以产生标准状况下22.4 L(即1 mol)氯气需消耗 2 mol碘单质，转移20 mol e－，A说法错误；该反应中I2为还原剂，KClO3为氧化剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6，B说法正确；工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，C说法正确；酸性条件下，I－与IOeq \o\al(－,3)反应生成I2，淀粉遇I2变蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验IOeq \o\al(－,3)的存在，D说法正确。 ①“氧化”过程发生反应的离子方程式为__________________________； 实验时发现酸性条件下MnO2与KI溶液反应后得到的溶液，比饱和碘水的棕黄色颜色更深，为了证明溶液中生成了Ieq \o\al(－,3)(棕黄色)，甲同学用CCl4萃取后发现下层为深紫色(如图)，说明反应生成了________________，上层水溶液颜色变浅，但仍为棕黄色，进而推测出溶液中生成了Ieq \o\al(－,3)，乙同学认为这种推测不太充分，他的理由是_____________________________， 请补充实验证明Ieq \o\al(－,3)的存在： _____________________________________。 答案　(1)①MnO2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O　I2　碘水的颜色也是棕黄色，有可能萃取不充分　取下层深紫色萃取液，均分为2份，一份做空白实验，另一份加入KI溶液，振荡后，观察到下层有机层颜色变浅，上层水溶液为棕黄色，说明存在Ieq \o\al(－,3)　②6I2＋11KClO3＋3H2O===6KIO3·HIO3＋5KCl＋3Cl2↑ 解析　(1)①二氧化锰具有氧化性，可以把碘离子氧化为碘单质，“氧化”过程发生反应的离子方程式为MnO2＋2I－＋4H＋===I2＋Mn2＋＋2H2O；四氯化碳密度大于水且能萃取出水层中碘单质，甲同学用CCl4萃取后发现下层为深紫色(如图)，说明反应生成了I2；四氯化碳可能萃取不充分，导致水层中含有少量碘单质，碘单质的水溶液为棕黄色，故乙同学认为这种推测不太充分；Ieq \o\al(－,3)和碘离子存在：I2＋I－Ieq \o\al(－,3)，碘溶于有机层、Ieq \o\al(－,3)溶于水层，加入过量碘离子后平衡会正向移动，故实验证明Ieq \o\al(－,3)的存在方案为：取下层深紫色萃取液，均分为2份，一份做空白实 验，另一份加入KI溶液，振荡后，观察到下层有机层颜色变浅，上层水溶液为棕黄色，说明存在Ieq \o\al(－,3)；②碘和氯酸钾反应生成KIO3·HIO3，还原产物为黄绿色气体和无氧酸盐，则黄绿色气体为氯气，根据质量守恒可知无氧酸盐为氯化钾，氯元素化合价降低发生还原反应，同时生成的两种还原产物得到的电子数相同，则生成氯化钾、氯气的分子数之比为5∶3，故“转化”过程反应的化学方程式为6I2＋11KClO3＋3H2O===6KIO3·HIO3＋5KCl＋3Cl2↑； (2)工业上用空气吹出法分离出碘后，用滴定法测定I－的残留量。现某实验室取 a mL含I－的残液进行模拟实验，实验过程如图所示。已知滴定中涉及到的反应原理为3ClO－＋I－===IOeq \o\al(－,3)＋3Cl－，IOeq \o\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3H2O＋3I2，2S2Oeq \o\al(2－,3)＋I2===2I－＋S4Oeq \o\al(2－,6)。 ①滴定中选择________作指示剂，判定滴定终点的现象为__________________。 ②残留I－的浓度为__________________________________________。 答案　(2)①淀粉溶液　最后半滴Na2S2O3溶液滴入后，蓝色溶液变为无色，且半分钟内颜色不恢复　②eq \f(b,6a) mol·L－1 解析　(2)①反应中生成碘单质，碘单质又被S2Oeq \o\al(2－,3)反应，碘单质能使淀粉溶液变蓝色，故滴定中选择淀粉溶液作指示剂，判定滴定终点的现象为最后半滴Na2S2O3滴入后，溶液蓝色消失且半分钟内不变色。②根据化学方程式可知， I－～IOeq \o\al(－,3)～3I2～6S2Oeq \o\al(2－,3)，则残留I－的物质的量为1 mol/L×b×10－3L×eq \f(1,6)＝ eq \f(b,6)× 10－3 mol，浓度为eq \f(\f(b,6)×10－3 mol,a×10－3L)＝eq \f(b,6a) mol·L－1。 $$