2025届高三化学二轮复习 卤族元素和其单质的制取

卤族元素和其单质的制取 选择题只有1个选项符合题意 1.（2023·盐城三模）周期表中ⅦA卤族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃；卤化银具有感光性（H2CO3的电离平衡常数分别为：Ka1＝4.3×10－7、Ka2＝5.6×10－11；HClO的电离平衡常数为Ka＝3.0×10－8）。下列物质性质与用途具有对应关系的是（　　） A.氢氟酸具有酸性，可用于雕刻玻璃 B.KIO3受热可分解，可用作食盐碘添加剂 C.碘化银具有感光性，可用于人工降雨 D.ClO2有强氧化性，可用作水体杀菌消毒剂 2.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－＋MnO2Mn2＋＋（SCN）2↑＋2H2O D.（SCN）2＋2I－===2SCN－＋I2 3.（2022·苏北四市期末）从海水提取食盐后的母液（含Cl－、Br－、Na＋、K＋等离子）中提取溴，其流程如下。 下列有关说法不正确的是（　　） A.母液中含有少量的KCl，KCl晶胞见上图，距离K＋最近的Cl－有6个 B.“鼓入热空气”得到粗溴，利用了溴易挥发的性质 C.纯碱溶液吸收Br2的离子反应方程式：Br2＋CO===BrO＋Br－＋CO2↑ D.控制温度在90 ℃左右“蒸馏”，既有利于获得溴单质，又可防止水蒸气大量逸出 4.（2024·双鸭山一中开学考改编）实验室用有机含碘（主要以I2和IO的形式存在）废水制备单质碘的实验流程如下： 已知：碘的熔点为113 ℃，但固态的碘可以不经过熔化直接升华。下列说法错误的是（　　） A.操作①和③中的有机相从分液漏斗下端放出 B.操作②中发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O C.操作④中用到的玻璃仪器只需蒸馏烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、接引管及锥形瓶 D.操作⑤可用如图所示的水浴装置进行 5.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 6.碘酸钾（KIO3）是重要的食品添加剂，某化学兴趣小组查阅资料得知，HIO3与KIO3均为白色固体，能溶于水，难溶于部分有机溶剂，且KIO3在碱性条件下易被ClO－氧化为KIO4，于是设计了以下路线制备碘酸钾。下列有关说法不正确的是（　　） A.浓盐酸在反应中体现了还原性与酸性 B.加入CCl4目的是萃取I2 C.加入KOH前，应先对原溶液加热煮沸 D.系列操作包括：加入乙醇溶液、搅拌静置、过滤洗涤干燥 7.（2023·肇庆期末）碘是人体必需的微量元素之一，某食用盐中含有的碘元素以KIO3形式存在。已知溶液中IO与I－反应的离子方程式为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。实验小组的同学为检测该加碘食盐中的IO做了如下实验： 下列说法正确的是（　　） A.试管①中溶液会变蓝 B.试剂1可换成蓝色石蕊试液 C.试剂3可以是乙醇溶液 D.试管②中溶液变蓝，说明食盐中含有IO 8.（2023·西安八十五中学月考）海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图： 下列说法不正确的是（　　） A.设计步骤Ⅱ、Ⅲ目的是富集溴元素 B.步骤Ⅱ发生反应的离子方程式为3Br2＋3CO===BrO＋5Br－＋3CO2↑ C.步骤Ⅲ中氧化Br－的微粒是SO D.步骤Ⅱ吹出的溴也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏 9.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 10.（2023·保山县一中期末）Ⅰ.海带中含有丰富的碘，从海带中提取碘，某学习小组设计并进行以下实验： （1）步骤③的实验操作为　　　　（填操作名称），此过程使用玻璃棒，玻璃棒的作用是________________________________________________________________________。 （2）步骤④反应的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。该离子反应的氧化剂是　　　　，还原剂是　　　　。 （3）向步骤④得到的含碘水溶液中滴加淀粉溶液，溶液呈现　　　　色，说明有碘单质产生。 Ⅱ.碘被称为“智力元素”。以前食盐中常加入KI作为加碘剂，但空气中氧气的作用容易引起碘的损失，I－被氧气氧化成碘单质（I2），同时得到强碱性物质。 （4）写出潮湿环境下KI与氧气反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 Ⅲ.现在的食盐里改添加性质稳定的KIO3，以满足人们需要。几种粒子之间有如下所示关系： （5）四个途径中属于氧化还原反应的是________________________________________________________________________ （填序号）。 （6）碱性条件下碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾（KIO4），反应的化学方程式为Cl2＋KIO3＋2KOH===2KCl＋KIO4＋H2O，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 11.（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。 （5）探究“氧化”的适宜条件，测得不同条件下溶液中被氧化的Br的百分含量如图： 注：表示加入氯元素与海水中溴元素物质的量之比。 ①“氧化”的适宜条件为________________________________________________。 ②吹出塔中吹出的溴蒸气，用二氧化硫水溶液吸收后，再用氯气氧化后蒸馏。若海水中溴含量约为65 mg·L－1，从1 000 L海水中提取溴，理论上需要SO2的质量为　　　　。 ③已知：吹出的Br2还可以用纯碱吸收，请在方框内填入适当的化学计量数： Br2＋CO===BrO＋Br-＋CO2↑ ④吸收后的空气进行循环利用。吹出时，Br2吹出率与吸收塔中SO2流量的关系如图所示。SO2流量过大，Br2吹出率反而下降的原因是： ________________________________。 12.（2023·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： （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。 （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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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　　　　。 卤族元素和其单质的制取 1.D　[A.氢氟酸能用于雕刻玻璃的原因是氢氟酸能腐蚀玻璃，与氢氟酸呈酸性无关，故A不符合题意； B.KIO3中含有I元素，所以可用作食盐碘添加剂，与KIO3受热分解无关，故B不符合题意；C.碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后就会在空气中形成极多极细的碘化银粒子，在人工降雨中，用作冰核形成剂可以使云层中的水蒸气冷凝成液体，故C不符合题意； D.ClO2有强氧化性，可用作水体杀菌消毒剂，故D符合题意。] 2.A　[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-＋MnO2Mn2＋＋(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。] 3.C　[由题给流程可知，向母液中通入氯气将溶液中的溴离子氧化为溴，鼓入热空气将溴吹出得到粗溴；向粗溴中加入碳酸钠溶液，溴与碳酸钠溶液反应得到含有溴离子和溴酸根离子的混合溶液；向混合溶液中加入稀硫酸，酸性条件下溴离子与溴酸根离子反应生成溴，蒸馏收集得到溴单质。A.由晶胞结构可知，晶胞中距离钾离子最近的氯离子有6个，故A正确；B.由分析可知，鼓入热空气将溴吹出得到粗溴，则得到粗溴的操作利用了溴易挥发的性质，故B正确；C.由分析可知，向粗溴中加入碳酸钠溶液，溴与碳酸钠溶液反应生成溴离子、溴酸根离子和二氧化碳，反应的离子方程式为3Br2＋3CO===BrO＋5Br-＋3CO2↑，故C错误；D.蒸馏时控制温度在90 ℃左右既有利于获得溴单质，又可防止水蒸气大量逸出使得溴中混有水，故D正确。] 4.C　[操作①为萃取，将有机含碘废水中的I2转移至有机相中，IO留在水相中；操作②中，IO在酸性环境中被Na2SO3还原为I2；操作③为萃取，将水相中生成的I2转移至有机相中；操作④为蒸馏，将CCl4蒸出，获得粗碘；操作⑤为升华，获得精碘。A.CCl4的密度比水大，操作①和③均为萃取操作，其中溶解I2的有机相从分液漏斗下端放出，故A正确；B.操作②中Na2SO3溶液还原IO得到I2，自身被氧化为SO，发生反应的离子方程式为2IO＋5SO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O，故B正确；C.操作④为蒸馏操作，用到的玻璃仪器包括蒸馏烧瓶、球形冷凝管、酒精灯、接引管、锥形瓶以及温度计，故C错误；D.固态的碘可以不经过熔化直接升华，不需要经过加热熔化使之气化的过程，则操作⑤可利用水浴装置进行，故D正确。] 5.D　[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。] 6.B　[A.KClO3与浓盐酸的反应为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，浓盐酸被氧化为Cl2体现为还原性，得到KCl体现为酸性，A正确；B.卤素单质易溶于有机溶剂，增加反应物接触面积，提高反应速率，目的并非萃取，B错误；C.过量Cl2在碱中形成ClO-，KIO3在碱性条件下易被ClO-氧化为KIO4，应加热煮沸除去，C正确；D.加入乙醇降低KIO3溶解度，经过搅拌静置，过滤，洗涤干燥，有利于产物析出，D正确。] 7.D　[试管中加入加碘食盐，加水溶解，加入淀粉，溶液不变蓝，说明没有单质碘生成，再加入碘化钾，试管不变蓝，说明碘离子和碘酸根未反应，根据溶液中IO与I-反应的离子方程式为IO＋5I-＋6H＋===3I2＋3H2O，再加入稀硫酸，反应生成单质碘，单质碘遇淀粉变蓝，则证明含有碘酸根。A.试管①中溶液不会变蓝，溶液中没有单质碘，只有碘酸根，故A错误；B.试剂1不能换成蓝色石蕊试液，要通过实验证明生成了单质碘，再证明食盐中有碘酸根，故B错误；C.试剂3应该提供酸性环境，可以是稀硫酸溶液或醋酸溶液等，故C错误；D.试管②中溶液变蓝，说明生成了单质碘，则说明食盐中含有IO，主要是碘离子和碘酸根在酸性条件下反应生成单质碘，故D正确。] 8.C　[海水晒盐可获得NaCl、卤水等，电解NaCl水溶液可获得Cl2；将Cl2通入卤水中，与Br-反应生成低浓度Br2溶液；通入热空气吹出Br2并用Na2CO3吸收，可生成Br-、BrO等，再用硫酸酸化吸收液，使Br-、BrO发生反应重新生成Br2。A.步骤Ⅱ是将Br2转化为Br-、BrO，步骤Ⅲ是将Br-、BrO转化为Br2，从而使Br2溶液的浓度由小变大，则设计实验Ⅱ、Ⅲ目的是富集溴元素，A正确；B.步骤Ⅱ中，热空气吹出Br2并用Na2CO3吸收，可生成Br-、BrO等，发生反应的离子方程式为3Br2＋3CO===BrO＋5Br-＋3CO2↑，B正确；C.步骤Ⅲ中，Br-、BrO发生归中反应生成Br2，则氧化Br-的微粒是BrO，C不正确；D.步骤Ⅱ吹出的溴也可先用二氧化硫水溶液吸收，生成硫酸和HBr，再用氯气氧化HBr生成Br2，蒸馏可获得Br2，D正确。] 9.C　[实验1中，浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢气体，氯化氢与氨气反应生成NH4Cl固体，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，均能将碘化钠氧化成碘单质，不能判断还原性：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。] 10.Ⅰ.(1)过滤　引流　(2)H2O2　I-　(3)蓝 Ⅱ.(4)4I-＋O2＋2H2O===2I2＋4OH- Ⅲ.(5)①②③④ (6)Cl2＋IO＋2OH-===2Cl-＋IO＋H2O 解析　(1)③为过滤，使用玻璃棒的作用为引流；(2)氧化剂是得电子，化合价降低的反应物，还原剂是失电子，化合价升高的反应物，离子反应方程式H2O2＋2H＋＋2I-===I2＋2H2O中的氧化剂是H2O2，还原剂是I-；(3)步骤④得到的含碘水溶液中滴加淀粉溶液，溶液呈现蓝色，说明有碘单质产生；(4)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，KI会被空气中氧气氧化，KI在潮湿空气中氧化的反应离子方程式为4I-＋O2＋2H2O===2I2＋4OH-；(5)有化合价升降的反应为氧化还原反应，图示四个途径中均有元素化合价升降，均属于氧化还原反应；(6)反应方程式为Cl2＋KIO3＋2KOH===2KCl＋KIO4＋H2O，改写成离子方程式时，KIO3、KOH、KCl、KIO4改写成离子形式，离子方程式为Cl2＋IO＋2OH-===2Cl-＋IO＋H2O。 11.(1)第四周期第ⅦA族 (2)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br-＋SO (3)B　(4)HCl、H2SO4 (5)①pH＝1、＝1.1　②26 g　③3　3　1　5　3　④过量的SO2随吸收Br2后的空气进入吹出步骤，与Br2反应 解析　(1)Br和Cl在同一主族，Br在Cl的下一周期，Cl位于元素周期表第三周期第ⅦA族，则Br位于元素周期表第四周期第ⅦA族。(2)吸收塔中SO2和水吸收吹过来的Br2生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br-＋SO。(3)蒸馏塔中要蒸出溴，溴单质的沸点为58.5 ℃，所以温度应控制在58.5 ℃以上，但不能高于水的沸点，所以选B。(4)进入蒸馏塔的有氢溴酸和硫酸，氢溴酸和氯气发生置换反应生成溴和HCl，硫酸没参加反应，可以和HCl一起送回“氧化”步骤循环利用，所以物质A为HCl、H2SO4。(5)①从图中可以看出，在pH＝3、＝1.1时溶液中Br2的含量最高，再加大氯的量，对溴的含量的提高也几乎没有影响，所以“氧化”的适宜条件为pH＝1、＝1.1；②1 000 L海水中含溴(Br-)的质量为1 000 L×65 mg/L＝65 000 mg＝65 g，物质的量为65 g÷80 g/mol＝0.812 5 mol，则Br2的物质的量为0.406 25 mol，Br2和SO2等物质的量反应，则SO2的物质的量也是0.406 25 mol，质量为0.402 5 mol×64 g/mol＝26 g；③在该反应中Br的化合价既升高又降低，根据电子守恒，BrO和Br-的物质的量之比为1∶5，则Br2的系数为3，根据电荷守恒，CO的系数为3，根据质量守恒，CO2的系数也为3，则配平的离子方程式为3Br2＋3CO===BrO＋5Br-＋3CO2↑；④SO2流量过大，过量的SO2随吸收Br2后的空气进入吹出步骤，与Br2反应，导致溴吹出率下降。 12.Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br-＋SO (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) (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.SO＋I2＋H2O===2I-＋SO＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液 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-＋SO，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。 Ⅱ.SO将I2还原为I-，自身被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I-＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。 学科网（北京）股份有限公司 $$