内容正文:
跟踪练(15) 卤素的性质及提取
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
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 ( )
D 解析:实验室利用浓盐酸与MnO2在加热条件下反应制取Cl2,不能用稀盐酸;Cl2通入含I-废液中氧化I-生成I2,Cl2应“长进短出”;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;I2易升华,故常采用升华法提纯碘。
2.根据卤族元素的性质和规律,下列说法不正确的是 ( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.碘化钾淀粉溶液在空气中变蓝:4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
A 解析:元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较;I2在碘化钾溶液中存在平衡I2+I-⥫⥬I,可使碘在其中的溶解度增大。
3.某化学小组的同学用下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.装置G中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
B 解析:E处发生反应Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,则E处棉花球变成黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强;F处可能发生反应Cl2+2I-===2Cl-+I2,也可能发生反应Br2+2I-===2Br-+I2,F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成,不能说明Br2的氧化性比I2强;G为尾气处理装置,装置G中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O。
4.“空气吹出法”是目前海水提溴最成熟的工业方法,部分工艺流程如下图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.步骤③反应时溶液的酸性增强
B.溶液中Br2的浓度大小: Ⅰ < Ⅱ
C.步骤②利用了溴易挥发的性质
D.用乙醇萃取溶液 Ⅱ 中Br2后再蒸馏
D 解析:步骤③中发生的反应为Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,生成的HBr、H2SO4均为强酸,故酸性增强; Ⅰ → Ⅱ 经历了溴的富集,溶液中Br2的浓度大小为 Ⅰ < Ⅱ ;溴单质易挥发为溴蒸气,所以用热空气吹出,步骤②利用了溴易挥发的性质;乙醇与水互溶,不能作为萃取剂。
5.某同学设计并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层颜色逐渐变浅,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
C 解析:由实验①“继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层颜色逐渐变浅,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;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;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由实验①可知氧化性强弱为Cl2>I2,由实验②可知氧化性强弱为Cl2>Br2,但不能比较Br2、I2的氧化性强弱;由实验①②可知,氧化性由强到弱的顺序是HBrO3、Cl2、HIO3。
6.(2024·广西三新学术联盟联考)溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用吹出法从海水中提溴,其工艺流程如下图所示。
下列说法不正确的是 ( )
A.吹出法主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
B.海水中Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
C.吸收塔内反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
D.吸收塔内也可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:Br2+2Na2CO3+H2O===NaBr+NaBrO3+2NaHCO3
D 解析:由图可知,向浓缩、酸化后的海水中通入氯气,氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴,用空气和水蒸气将溴从吹出塔中吹出,向吸收塔中通入二氧化硫气体,二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,向蒸馏塔中通入氯气,氯气与氢溴酸发生置换反应生成溴,蒸馏出的溴经冷凝、精馏得到产品。“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节;海水中Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集;吸收塔中发生的反应为二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr;若吸收塔内用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,因生成的HBr的酸性强于碳酸,故会产生CO2。
7.硫氰[(SCN)2]称为拟卤素,其化学性质与Cl2相似。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将SCN-还原
C.①中现象说明SCN-与Cl-相似,有还原性
D.加入合适氧化剂,SCN-可被氧化为(SCN)2
B 解析:②中红色褪去的原因是发生反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++SO,使Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3逆向移动,红色消失;SCN-与Cl-均具有还原性,可失去电子被氧化;高锰酸钾可氧化Cl-生成Cl2,则SCN-在适当条件下也可失去电子被氧化剂氧化生成(SCN)2。
二、非选择题
8.ICl(氯化碘)是红棕色液体,熔点为13.9 ℃,沸点为974 ℃,易水解,接触空气时能形成五氧化二碘,能与许多单质发生作用,能溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组的同学拟用下图所示仪器制备氯化碘。回答下列问题:
(1)检查装置A气密性的方法为_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述装置,按气流方向连接的顺序为__________(装置可重复使用),装置A中发生反应的离子方程式为______________________________________________________________。
(3)装置C的作用是_________________________________________________。
(4)装置E中的物质反应时需放在水中,控制温度大约40 ℃,其目的是________________________________________________________________________。
(5)用上述连接好的装置进行实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性后装入药品 ②打开分液漏斗的活塞 ③关闭分液漏斗的活塞 ④停止加热装置E,充分冷却 ⑤水浴加热装置E
正确的实验步骤是____________________(填序号)。
(6)在装置A后可连接右栏上图所示装置,当反应结束关闭分液漏斗的活塞后,关闭K,该装置的作用是________________________。
(7)ICl与水反应的化学方程式为____________________________________________。
答案:(1)从装置A的导管口连接一个导管伸入水中,关闭分液漏斗活塞,手握圆底烧瓶,若导管口有气泡冒出,手放开烧瓶后,有一段水柱倒吸入导管,且保持一段时间不变,则说明装置A气密性良好
(2)A、C、B、E、B、D MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)除去Cl2中混有的HCl
(4)减少I2的升华和ICl的挥发
(5)①②⑤④③
(6)储存多余的Cl2
(7)ICl+H2O===HIO+HCl
解析:(2)利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,由于氯气中含有氯化氢、水蒸气,混合气体应先通过饱和食盐水,除去氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气;氯气进入装置E中与碘进行反应,由于ICl(氯化碘)是红棕色液体,易水解,须连接装置B除去水蒸气;最后多余的尾气用碱液吸收。因此按气流方向装置的连接顺序为A、C、B、E、B、D;装置A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(5)装置连接好后,先检查装置的气密性,不漏气后加入药品;打开分液漏斗的活塞,反应开始,用水浴加热装置E,反应结束后,停止水浴加热装置E,充分冷却;待温度降到室温后,关闭分液漏斗的活塞。因此正确的实验步骤为①②⑤④③。
(6)在装置A后可连接题图所示装置,当反应结束关闭分液漏斗的活塞后,关闭K,该装置可以用来储存多余的Cl2,避免Cl2释放到空气中污染空气。
(7)ICl易发生水解,与水反应生成HCl和HIO,反应的化学方程式为ICl+H2O===HIO+HCl。
学科网(北京)股份有限公司
$$