2025届高三化学高考一轮复习《卤族元素 氯、溴、碘的提取》一课一练

卤族元素 氯、溴、碘的提取 一、选择题 1．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 用H2O2溶液滴定淀粉KI溶液 溶液 变蓝 达到滴 定终点 B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈 紫红色 该食用加碘盐中含 有KIO3 C 用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D ③试管中有浅 黄色沉淀 有机化合物中含有溴原子 2．海水是一种重要的自然资源，其综合利用途径之一如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集 B．“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代 C．“二次提钙”所得产品A为CaSO4 D．该方案集成多项综合利用技术，具有获得产品种类多、附加值高等特点 3．一溴化碘(IBr)是一种易溶于液溴的黑褐色晶体，常用于有机合成等研究。工业上制备IBr的方法如下：碘单质(I2) 。下列说法错误的是 (　　) A．过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率 B．过程②在高温下进行对制得IBr的量无影响 C．过程③通入CO2，可吹出过量的Br2 D．过程③可采用水浴加热 4．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 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 5．溴(Br)与氯同属“卤族元素”，性质上与氯具有很大的相似性，但Br2比Cl2的活泼性弱。下面是根据氯的性质对溴的性质进行的预测，其中正确的是 (　　) A．溴单质既具有氧化性又具有还原性 B．溴单质与水反应可生成HBr和O2 C．Br－具有还原性，但还原性比Cl－的弱 D．溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈 6．(2024·珠海质检)某化学小组探究卤族元素的性质，进行如下图所示的实验(a～d均为浸有相应试液的棉花，夹持装置略)。下列说法正确的是(　　) A．具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O B．若a处变为橙色，b处变为蓝色，则可说明非金属性：Cl>Br>I C．若c处褪色，则可说明KMnO4与Cl2发生反应 D．若d处褪色，则可说明Cl2具有漂白性 7．下图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系，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的水溶液能使品红溶液褪色 C．保存少量的单质③时加少量水进行水封 D．单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定 8．已知(CN)2与Cl2性质相似，氧化性：(CN)2<Cl2。下列推测不合理的是 (　　) A.(CN)2溶于水可生成两种酸 B．HCN能被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．(CN)2为直线形分子 D．NaCN可代替NaCl配制生理盐水 9．已知(SCN)2、SCN－分别与卤素单质、卤素离子性质相似。下列叙述正确的是(　　) A．在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，证明氧化性：(SCN)2<I2 B．能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2 D．某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag＋ 10．卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2＋Cl2===2ICl，实验室可用如下图所示的装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为27.2 ℃，沸点为97.4 ℃，易水解，能发生反应：ICl＋Cl2===ICl3。下列叙述错误的是(　　) A．圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO3 B．装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸 C．装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代 D．盐酸的滴加速率过快，ICl的产率会明显降低 二、非选择题 11．(2024·阳江模拟)为验证卤素单质Cl2、Br2、I2氧化性的相对强弱，某小组用如下图所示的装置进行实验(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中产生黄绿色气体对应的化学方程式是_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________________________ ________________________________________________________。 (3)浸有NaOH溶液的棉花的作用是____________________________________________________, 写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘的，过程Ⅳ的操作是______________________， 现象是_____________________________。 (5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因为同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，________(填“失电子”或“得电子”)能力逐渐减弱。 12．(2024·珠海二中高三月考)查阅资料知：Br2的沸点为58.8 ℃，密度为3.119 g·cm－3，微溶于水，有毒。 Ⅰ.(1)常温下，单质溴通常呈________态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量________。 Ⅱ.工业生产中，海水提取溴常用热空气吹出法。其生产流程如下： 某化学实验小组模拟该法设计了如下图所示的实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取液溴。 实验步骤如下： ①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束； ②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气； ③关闭b，打开a，再通过A向B中通入足量的Cl2； ④将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。 (2)当观察到A中液面上方出现________(填实验现象)时即可判断步骤①中反应已经结束。 (3)X试剂可以是________(填字母，下同)，尾气处理选用________。 a．H2O　　　　　　　　 b．饱和食盐水 c．氢氧化钠溶液 d．饱和Na2SO3溶液 B中X试剂发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 (4)蒸馏时应该选择________(填序号)，操作中应控制的关键实验条件为__________________________________________。 Ⅲ.该实验小组利用制得的单质溴研究H2与Br2生成HBr的反应，实验装置如下： (5)装置E可用来检验反应产物HBr，装置D的作用是________________________。若要检验装置E中收集的HBr，图示装置检验HBr还不够完善，请结合原有实验装置予以改进：_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 卤族元素 氯、溴、碘的提取 一、选择题 1．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 用H2O2溶液滴定淀粉KI溶液 溶液 变蓝 达到滴 定终点 B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈 紫红色 该食用加碘盐中含 有KIO3 C 用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D ③试管中有浅 黄色沉淀 有机化合物中含有溴原子 答案：B 2．海水是一种重要的自然资源，其综合利用途径之一如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集 B．“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代 C．“二次提钙”所得产品A为CaSO4 D．该方案集成多项综合利用技术，具有获得产品种类多、附加值高等特点 解析：选B。A.“提溴”工序中通入氯气氧化溴离子变为溴单质，发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，溴单质在水中溶解度小，可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集，A项正确；B.生石灰的主要成分为CaO，熟石灰的主要成分为Ca(OH)2，“提镁”后“浓缩提钙”，再根据“二次提钙”加入硫酸钠可知，“提镁”工序中所用的石灰不能用氢氧化钠替代，B项错误；C.“提镁”工序加入石灰后，“二次提钙”加入硫酸钠，钙离子与硫酸根离子形成微溶于水的硫酸钙，所得产品A为CaSO4，C项正确；D.该方案中涉及提钾、提溴、提镁、提钙、制盐、氯碱工业、联合制碱，产品种类多、附加值高，D项正确。 3．一溴化碘(IBr)是一种易溶于液溴的黑褐色晶体，常用于有机合成等研究。工业上制备IBr的方法如下：碘单质(I2) 。下列说法错误的是 (　　) A．过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率 B．过程②在高温下进行对制得IBr的量无影响 C．过程③通入CO2，可吹出过量的Br2 D．过程③可采用水浴加热 解析：选B。过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率，故A正确；I2易升华，Br2易挥发，过程②在高温下进行，会减少IBr产量，故B错误；通入CO2，可吹出过量的Br2，提高产品纯度，故C正确；过程③在50 ℃进行，可采用水浴加热，故D正确。 4．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 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 5．溴(Br)与氯同属“卤族元素”，性质上与氯具有很大的相似性，但Br2比Cl2的活泼性弱。下面是根据氯的性质对溴的性质进行的预测，其中正确的是 (　　) A．溴单质既具有氧化性又具有还原性 B．溴单质与水反应可生成HBr和O2 C．Br－具有还原性，但还原性比Cl－的弱 D．溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈 解析：选A。溴单质中溴元素化合价为0价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，故A正确；溴单质与水反应可生成HBr和HBrO，故B错误；Br－具有还原性，且还原性比Cl－的强，故C错误；氯气可与氢气在点燃或光照条件下发生反应，溴蒸气可与氢气在加热条件下反应生成溴化氢，氯气比溴活泼，溴蒸气与氢气反应不如氯气与氢气反应剧烈，故D错误。 6．(2024·珠海质检)某化学小组探究卤族元素的性质，进行如下图所示的实验(a～d均为浸有相应试液的棉花，夹持装置略)。下列说法正确的是(　　) A．具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O B．若a处变为橙色，b处变为蓝色，则可说明非金属性：Cl>Br>I C．若c处褪色，则可说明KMnO4与Cl2发生反应 D．若d处褪色，则可说明Cl2具有漂白性 解析：选A。A.“84”消毒液的有效成分为NaClO，与浓盐酸发生反应生成氯气，反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O，A正确；B.具支试管产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2，溶液呈橙色，可说明氧化性：Cl2>Br2，b处氯气和KI反应生成I2，淀粉遇碘单质变蓝，可说明氧化性：Cl2>I2，但I2与Br2的氧化性强弱未知，无法说明非金属性：Cl>Br>I，B错误；C.浓盐酸具有挥发性，HCl气体也能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使溶液褪色，不能说明是KMnO4与Cl2发生反应，C错误；D.氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，可能是溶液碱性变弱使酚酞溶液褪色，也可能是NaClO氧化酚酞使溶液褪色，且氯气没有漂白性，D错误。 7．下图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系，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的水溶液能使品红溶液褪色 C．保存少量的单质③时加少量水进行水封 D．单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定 解析：选D。卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据图像可知，①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随原子序数的增大而减弱，非金属性越强，对应单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，故A正确；氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以单质②的水溶液能使品红溶液褪色，故B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度比水的大，所以为防止溴挥发，可以用水液封，故C正确；卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定，故D错误。 8．已知(CN)2与Cl2性质相似，氧化性：(CN)2<Cl2。下列推测不合理的是 (　　) A.(CN)2溶于水可生成两种酸 B．HCN能被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．(CN)2为直线形分子 D．NaCN可代替NaCl配制生理盐水 答案：D 9．已知(SCN)2、SCN－分别与卤素单质、卤素离子性质相似。下列叙述正确的是(　　) A．在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，证明氧化性：(SCN)2<I2 B．能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2 D．某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag＋ 解析：选C。A项，在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，说明I2不与SCN－反应，即氧化性：(SCN)2>I2，A项不正确；B项，只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色，B项不正确；C项，某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色，证明原溶液中存在碘单质，C项正确；D项，加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该沉淀可能是氯化银或硫酸钡，原溶液中可能存在Ag＋或SO、SO，D项不正确。 10．卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2＋Cl2===2ICl，实验室可用如下图所示的装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为27.2 ℃，沸点为97.4 ℃，易水解，能发生反应：ICl＋Cl2===ICl3。下列叙述错误的是(　　) A．圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO3 B．装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸 C．装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代 D．盐酸的滴加速率过快，ICl的产率会明显降低 解析：选C。装置A为氯气的制备装置，此装置为固液不加热装置，故可以使用KMnO4或KClO3与浓盐酸反应制取氯气，A正确；制取的氯气中含有杂质HCl和H2O，故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCl，装置C中盛有浓硫酸可除去H2O，B正确；ICl易水解且氯气有毒，装置E的作用为吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置D，装置F中的氢氧化钠溶液能吸收尾气但不能防止水蒸气进入装置D，C错误；若盐酸的滴加速率过快会使反应过于剧烈，氯气与ICl继续反应生成ICl3，使ICl的产率降低，D正确。 二、非选择题 11．(2024·阳江模拟)为验证卤素单质Cl2、Br2、I2氧化性的相对强弱，某小组用如下图所示的装置进行实验(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中产生黄绿色气体对应的化学方程式是_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 (2)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________________________ ________________________________________________________。 (3)浸有NaOH溶液的棉花的作用是____________________________________________________, 写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘的，过程Ⅳ的操作是______________________， 现象是_____________________________。 (5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因为同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，________(填“失电子”或“得电子”)能力逐渐减弱。 解析：(1)A中发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl。(2)氯气的氧化性强于溴的，将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(3)Cl2有毒，污染空气，故用氢氧化钠溶液来进行吸收，防止污染空气。(4)为验证溴的氧化性强于碘的，应将C中生成的溴加入盛有KI溶液的D中，若发生氧化还原反应，则生成碘单质，碘易溶于CCl4，D中下层溶液呈紫红色。(5)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，原子半径逐渐增大，对核外电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱。 答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl　(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　(3)吸收未反应的气体，防止污染空气　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　(4)打开活塞b，使C中少量溶液滴入D中　D中溶液下层变为紫红色　(5)得电子 12．(2024·珠海二中高三月考)查阅资料知：Br2的沸点为58.8 ℃，密度为3.119 g·cm－3，微溶于水，有毒。 Ⅰ.(1)常温下，单质溴通常呈________态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量________。 Ⅱ.工业生产中，海水提取溴常用热空气吹出法。其生产流程如下： 某化学实验小组模拟该法设计了如下图所示的实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取液溴。 实验步骤如下： ①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束； ②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气； ③关闭b，打开a，再通过A向B中通入足量的Cl2； ④将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。 (2)当观察到A中液面上方出现________(填实验现象)时即可判断步骤①中反应已经结束。 (3)X试剂可以是________(填字母，下同)，尾气处理选用________。 a．H2O　　　　　　　　 b．饱和食盐水 c．氢氧化钠溶液 d．饱和Na2SO3溶液 B中X试剂发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 (4)蒸馏时应该选择________(填序号)，操作中应控制的关键实验条件为__________________________________________。 Ⅲ.该实验小组利用制得的单质溴研究H2与Br2生成HBr的反应，实验装置如下： (5)装置E可用来检验反应产物HBr，装置D的作用是________________________。若要检验装置E中收集的HBr，图示装置检验HBr还不够完善，请结合原有实验装置予以改进：_____________________________________________________________ _______________________________________________________。 解析：Ⅰ.(1)溴在常温下为液态，液溴易挥发，密度比水的大，微溶于水，所以保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量水进行水封。 Ⅱ.(2)氯气与溴离子反应生成溴单质，当反应完成时，多余的Cl2逸出，使A中液面上方出现黄绿色。 (3)溴能够与亚硫酸钠反应，可以用饱和亚硫酸钠溶液吸收溴；溴、氯气都有毒，可用碱液吸收；溴与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式为Br2＋SO＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋。 (4)进行蒸馏操作所需的主要仪器是带铁圈的铁架台、酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶，所以选择的仪器有①③⑤⑥⑦；蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质，所以实验中应控制的关键实验条件为温度，Br2的沸点为58.8 ℃，故应该控制温度在59 ℃或58.8 ℃。 Ⅲ.(5)生成的溴化氢中混有溴蒸气，由于溴的沸点较低，通过装置D可以除去溴化氢中的溴蒸气；由于装置D无法完全除去溴化氢中的溴单质，所以该装置不严密，应该在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置，确保将溴化氢中的溴完全除去。 答案：Ⅰ.(1)液　水　Ⅱ.(2)黄绿色　(3)d　c　Br2＋SO＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋　(4)①③⑤⑥⑦　控制温度在59 ℃(或58.8 ℃)　Ⅲ.(5)除去未反应完的溴蒸气　在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置 学科网（北京）股份有限公司 $$