第5章 第2讲 卤族元素和其单质的制取(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第二讲　卤族元素和其单质的制取 高考目标定位　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 1．卤族元素 卤族元素又称卤素，位于元素周期表的第ⅦA族，价层电子排布式为ns2np5。 2．溴、碘单质物理性质的比较 性质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性 ①在水中溶解度不大； ②易溶于有机溶剂 特性 易挥发、有毒 ①易升华； ②使淀粉溶液变蓝 3.氯、溴、碘单质化学性质的比较 与水反应 X2＋H2O⥫⥬HX＋HXO 氯、溴、碘与水反应由易到难 与碱（如 NaOH）反应 2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O 氧化性 ①Cl2＞Br2＞I2，还原性：Cl－＜Br－＜I－； ②氯、溴、碘与氢气化合由易到难 思考1　 (1)卤族元素的单质Cl2、Br2均能将Fe氧化为　　　　，而I2只能将铁氧化为　　　　。 (2)卤素氢化物的两大性质 ①酸性：HF是　　　　酸，HCl、HBr、HI是　　　　酸； ②沸点：HCl　　　　HBr　　　　HI，氟化氢沸点　　　　HI。 (3)砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物可能具有的性质是　　　　。 ①HAt很稳定　②At2易溶于某些有机溶剂　③AgAt不溶于水　④At2是有色固体 提示　(1)Fe3+　Fe2+　(2)①弱　强　②<　<　高于　(3)②③④ 4．氟的特殊性 (1)氟无正化合价。 (2)F2能与水反应放出O2，化学方程式：2H2O＋2F2===4HF＋O2。 (3)在HX中，HF的熔、沸点最高，氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃。 5．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 无色未知液 有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 无色未知液 蓝色溶液，表明有I－ 思考2　 鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是　　　　（填序号）。 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 提示　②④⑤ 练一　卤族元素的性质 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 用双氧水滴定KI­淀粉溶液 溶液变蓝 达到滴定终点 B 向食用碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈紫红色 该食用碘盐中含有KIO3 C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子 答案　B 解析　用双氧水滴定KI­淀粉溶液，有I2生成，溶液立刻变蓝，无法判定终点，A错误；在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，B正确；NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，D错误。 2．卤族元素大多存在于海洋中，关于Cl、Br、I 的说法正确的是(　　) A．原子半径r：r(Cl)＜r(Br)＜r(I) B．非金属性：Cl＜Br＜I C．从海洋中提取的方法：相同 D．得电子能力：Cl2＜Br2＜I2 答案　A 解析　A．同主族，从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径r：r(Cl)＜r(Br)＜r(I)，故A正确；B.同主族，从上到下非金属性逐渐减弱，因此非金属性：I＜Br＜Cl，故B错误；C.从海洋中提取的方法，氯气是电解饱和食盐水，溴单质是通过向溴离子中通入氯气，再用热空气吹出被二氧化硫接受反应，生成的氢溴酸再与氯气反应得到，单质碘是通过海带灼烧，加水溶解，过滤，滤液中加入氯气得到，因此提取方法不相同，故C错误；D.同主族，从上到下非金属性逐渐减弱，得电子能力减弱，因此得电子能力：I2＜Br2＜Cl2，故D错误。综上所述，答案为A。 练二　拟卤素和卤素互化物的结构与性质 3．“XYn”表示不同卤素之间靠共用电子对形成的卤素互化物（非金属性：X<Y ），其化学性质和卤素单质相似。下列说法中正确的是(　　) A．ICl与水反应属于氧化还原反应 B．某温度下，液态IF5电离：2IF5⥫⥬IF＋IF，c（IF）×c（IF）是一个常数，与温度无关 C．XYn与卤素单质一样都是非极性分子 D．BrCl与Zn反应生成ZnCl2和ZnBr2 答案　D 解析　A．ICl与水反应ICl＋H2O===HCl＋HIO，元素化合价都没改变，不属于氧化还原反应，故A错误；B.电离常数K＝c（IF）×c（IF）是温度函数，与温度有关，不同温度，数值不同，故B错误；C.XYn是由不同的原子以极性键构成的极性分子，而卤素单质分子是由同种原子以非极性键构成的非极性分子，故C错误；D.BrCl 的化学性质和卤素单质相似，氯和溴都具有氧化性，故BrCl与Zn反应生成ZnCl2和ZnBr2，故D正确；答案D。 4．(SCN)2称为拟卤素，将几滴KSCN溶液加入酸性的含有Fe3+的溶液中，溶液变为红色，将该红色溶液分为两份：①向其中一份溶液中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份溶液中通入SO2，红色也褪去。下列说法中不正确的是(　　) A．Fe3+与SCN－反应的离子方程式为Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3 B．②中红色褪去的原因是SO2具有漂白性 C．①中现象说明SCN－与Cl－相似，有还原性 D．SCN－在适当条件下可被氧化剂氧化为(SCN)2 答案　B 解析　A．Fe3+与SCN－发生络合反应，离子方程式为：Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，A正确；B.②中红色褪去的原因是发生2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋4H＋＋SO，使平衡Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3逆向移动，红色消失，B错误；C.SCN－与Cl－均可失去电子，具有还原性，C正确；D.高锰酸钾可氧化氯离子生成氯气，则SCN－在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化生成(SCN)2，D正确；故选B。 练三　卤素性质的实验探究 5．某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱（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.…… (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。 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。 考点二　从海水资源中提取卤素单质 1．氯的提取——氯碱工业 (1)制取流程 海水―→粗盐饱和食盐水 (2)发生反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2．海水中提溴 (1)工艺流程 (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。 3．海带中提碘 (1)工艺流程 (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 思考　 (1)人类可以从海水中获得淡水，以解决水资源危机。海水淡化的方法主要有蒸馏法、　　　　等。实验室模拟蒸馏法淡化海水时，加热　　　　（仪器名称），应向该仪器中加入沸石，目的是　　　　。 (2) 灼烧海带时，应将海带放入　　　　（填仪器名称）中灼烧。 提示　(1)电渗析法　蒸馏烧瓶　防止暴沸 (2)坩埚 1．从海水中提取溴的工业流程如图，下列说法正确的是(　　) A．卤水中氯化钠的浓度比海水中氯化钠浓度小 B．步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式为Br－＋Cl2===Br2＋Cl－ C．步骤Ⅱ中通入热空气吹出Br2，利用了溴的挥发性 D．步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1 答案　C 解析　海水晒盐剩余的卤水中含有溴离子，工业电解氯化钠溶液，可以制得氯气；氯气与溴离子反应，生成溴单质；溴单质具有挥发性，通过热空气吹出，并用纯碱吸收，得到NaBr和NaBrO3；再加硫酸酸化，经过蒸馏后，可以得到工业溴。A项，卤水中氯化钠的溶液为饱和溶液，浓度比海水中氯化钠浓度大，错误；B项，步骤I中氯气和溴离子发生反应为：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，错误；C项，溴单质具有挥发性，通过热空气吹出，并用纯碱吸收，得到NaBr和NaBrO3，正确；D项，NaBr和NaBrO3加硫酸酸化后得到溴单质，化学方程式为：5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O，则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5，错误。 2．某同学设计以下实验方案，从海带中提取I2。下列说法不正确的(　　) A．操作①是过滤 B．含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液，其目的是富集 C．③的离子方程式是5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O D．②中双氧水作还原剂 答案　D 解析　由流程可知，热水溶解后，操作①为过滤，滤液含碘离子，加过氧化氢可氧化碘离子生成碘单质，试剂a为苯或四氯化碳可萃取碘，分液得到含碘的有机溶液，再加NaOH与碘反应生成I－和IO，分液后向含I－和IO的溶液中加稀硫酸发生反应5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，过滤提取得到粗碘。A项，根据以上分析可知操作①是过滤，正确；B项，海水中碘含量较低，因此含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液，其目的是富集，正确；C项，反应③是碘酸根离子氧化碘离子，反应的离子方程式是5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，正确；D项，②中双氧水作氧化剂，氧化碘离子，D错误。 1．（2023·浙江高考）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　) 实验方案 现象 结论 A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI 溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色 碘在浓KI 溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH 试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性 C 向2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1KCl 溶液，再滴加4滴0.1 mol·L-1KI 溶液 先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀 AgCl 转化为AgI，AgI 溶解度小于AgCl 溶解度 D 取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI 溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 答案　A 解析　A．向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，故A正确；B.次氯酸钠溶液具有强氧化性，会能使有机色质漂白褪色，无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，故B错误；C.由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小，故C错误；D.新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，故D错误；故选A。 2．（2024·湖南高考）为达到下列实验目的，操作方法合理的是(　　) 实验目的 操作方法 A 从含有I2的NaCl固体中提取I2 用CCl4溶解、萃取、分液 B 提纯实验室制备的乙酸乙酯 依次用NaOH 溶液洗涤、水洗、分液、干燥 C 用NaOH 标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH 溶液 用甲基橙作指示剂进行滴定 D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 用玻璃棒摩擦烧杯内壁 答案　D 解析　A．从含有I2的NaCl固体中提取I2，用CCl4溶解、萃取、分液后，I2仍然溶在四氯化碳中，没有提取出来，A错误；B.乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应，故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤，B错误；C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应到达终点时生成CH3COONa，是碱性，而甲基橙变色范围pH值较小，故不能用甲基橙作指示剂进行滴定，否则误差较大，应用酚酞作指示剂，C错误；D.从明矾过饱和溶液中快速析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁，在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，D正确。 3．（2023·辽宁高考）某小组进行实验，向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2 g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I(aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是(　　) 选项 颜色变化 解释 A 溶液呈浅棕色 I2在水中溶解度较小 B 溶液颜色加深 发生了反应：I2＋I－⥫⥬I C 紫黑色晶体消失 I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⥫⥬I2(aq)右移 D 溶液褪色 Zn与有色物质发生了置换反应 答案　D 解析　A.向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解度较小，A项正确；B.已知I(aq)为棕色，加入0.2 g锌粒后，Zn与I2反应生成ZnI2，生成的I－与I2发生反应I－＋I2⥫⥬I，生成I使溶液颜色加深，B项正确；C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⥫⥬I2(aq)，Zn与I2反应生成的I－与I2(aq)反应生成I，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C项正确；D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误。 4．（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： 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。 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________________________________________________________________________。 答案　①2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2+＋2I－　AgNO3　②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2　 I2、FeCl3　I2被进一步氧化 解析　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＝1.5，正好将Fe2+氧化为Fe3+，反应的化学方程式是2FeI2＋3Cl2===2FeCl3＋2I2；当＞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。 学科网（北京）股份有限公司 $$