17 第二部分 第4章 第17讲 卤族元素、海水提取溴和碘(基础课)-【名师导航】2026年高考化学一轮总复习教师用书（鲁科版）

第17讲　卤族元素、海水提取溴和碘 (基础课) 　1.了解卤素的相似性和递变性，了解卤素单质及其化合物的特性。　2.掌握卤素离子(Cl－、Br－、I－)的检验方法。　3.了解海水提溴、碘的化工流程及原理。　4.了解沉淀法除去粗盐中的杂质离子。 　卤族元素及卤素离子检验 1．卤素的性质 (1)卤素单质的相似性 卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现较强的非金属性。 ①都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br22FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。 ②都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。 ③都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。 ④都能与碱溶液反应：X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O(F2例外)。 (2)卤素的递变性 卤素(F→I)的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。 颜色 熔、沸点 (常态) 密度 　 水溶性 氧化性 还原性 (X－或HX) 　 (3)卤素及其化合物的特性 氟 ①F2氧化性最强，F－的还原性最弱。 ②与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应。 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒 溴 ①Br2是深红棕色液体，易挥发。盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞。 ②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂。 ③AgBr具有感光性，见光易分解，可用于制照相底片或感光纸 碘 ①I2遇淀粉变蓝色。 ②I2加热时易升华。 ③I2易溶于有机溶剂。 ④食用盐中加入KIO3可用于补碘，防治甲状腺肿大。 ⑤AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨 2.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 未知液 有机层 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液 蓝色溶液，表明有I－ 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)相同条件下，Br2与PBr3反应比Cl2与PBr3反应难。(√) (2)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉-KI溶液，溶液先变橙色，后变蓝色，证明氧化性：Cl2>Br2>I2。(×) (3)HF不能贮存在陶瓷或玻璃材料容器内。(√) (4)用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中IO的离子方程式为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。(×) (5)Cl、O元素形成的一种化合物可用于饮用水的消毒。(√) 1．下列有关卤素的说法错误的是(　　) 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．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，反应原理用离子方程式表示为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　[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，A错误。] 2．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　[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。] 3．加碘食盐中的碘元素以碘酸钾(KIO3)的形式存在。已知反应：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，根据上述反应，可用试纸和一些常见试剂进行实验验证。下列组合能证明食盐中含有IO的是(　　) A．乙醇、碘化钾淀粉试纸 B．水、淀粉、蓝色石蕊试纸 C．乙酸、水、碘化钾淀粉试纸 D．氯水、淀粉、蓝色石蕊试纸 C　[乙醇、碘化钾淀粉试纸不能提供氢离子以及形成溶液，不能进行验证，A不选；水、淀粉、蓝色石蕊试纸不能提供氢离子和碘离子，不能进行验证，B不选；可将食盐用水溶解，淀粉碘化钾试纸可以提供I－和淀粉，H＋可由乙酸来提供，再结合I2的特性(遇淀粉变蓝)，则乙酸、水、碘化钾淀粉试纸可证明食盐中存在IO，故C选；氯水、淀粉、蓝色石蕊试纸不能提供碘离子，故无法进行检测，D不选。] 4．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　[①无法鉴别三种溶液，③无法鉴别NaCl和NaBr溶液，⑥无法鉴别三种溶液。] 　海水中提取溴和碘 1．海水中提取溴 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 2．海带中提取碘 (1)海带中碘元素的检验 主反应离子方程式为2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O。 (2)海带中碘的提取 ①化学原理(离子方程式)为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。 ②主要的物理原理：单质碘用CCl4或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分离。 1．(2025·河南适应性考试)化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是(　　) A．能使酸性KMnO4溶液褪色 B．分子中含有2个手性碳原子 C．能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 D．既能发生加成反应，又能发生取代反应 C　[化合物L中含碳碳双键、羟基，能使酸性KMnO4溶液褪色，A正确；已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故L分子存在2个手性碳原子，如图所示：，B正确；化合物L分子中不含羧基，不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2，C错误；化合物L中含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有羟基，可以发生取代反应，D正确。] 2．(双选)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溶液从分液漏斗下口放出 C．③中得到的上层溶液中含有I－ D．操作Z的名称是加热 BC　[A.①中反应的离子方程式为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，错误；D.I2加热时易升华，操作Z为过滤，错误。] 沉淀法除去粗盐中的杂质离子(Ca2＋、Mg2＋、SO) 粗盐中杂质离子(Ca2＋、Mg2＋、SO)的除杂方法 1．原理 2．路线 　①加入试剂的顺序：BaCl2必须在Na2CO3之前加入。②过滤之后再加入稀盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH。③除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。④除杂时，每次所加试剂都要略微过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。 现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3晶体，相应的实验流程如图所示。 (1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X________，沉淀A________。 (2)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是________(填操作名称)，该过程中玻璃棒的作用是___________________________________________________ _________________________________________。 (3)上述实验流程中加入过量Na2CO3溶液的目的是__________________________ __________________________________________________________________。 (4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有　　　　(填化学式)杂质。为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的________(填化学式)。 (5)流程中②③步中加的X溶液与Na2CO3溶液是否可以颠倒？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________ __________________________________________________________________。 (6)证明①步沉淀完全的操作是_________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (7)沉淀洗涤的操作是___________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)AgNO3　BaSO4　 (2)过滤　引流　 (3)使溶液中的Ag＋、Ba2＋完全沉淀　 (4)Na2CO3　HNO3　 (5)否　若颠倒Ag＋无法除尽　 (6)静置，取上层清液向其中加入BaCl2溶液，无沉淀生成，则证明沉淀完全　 (7)向漏斗注入蒸馏水至没过沉淀，待水自然滤出，重复2～3次 1．(2023·辽宁卷)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 D　[碘单质在水中的溶解度较小，故碘水为浅棕色，A项解释正确；溶液中存在I2(s)I2(aq)溶解平衡，当加入锌粒后，碘单质与锌粒反应生成碘离子，使I2＋I－I平衡正向移动，溶液颜色加深，B项解释正确；I2＋I－I平衡正向移动，导致I2(aq)减少，I2(s)I2(aq)溶解平衡正向移动，所以紫黑色晶体消失，C项解释正确；加入锌粒后，碘单质与锌粒反应，生成碘化锌，为化合反应而非置换反应，D项解释错误。] 2．(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　[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，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，错误；C.若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，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，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，正确。] 3．(2022·河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序 B．除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离 C．中和工序中的化学反应为Li2CO3＋2HBr===CO2↑＋2LiBr＋H2O D．参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1 A　[由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A错误。] 课时分层作业(十七) (建议用时：30分钟) 一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．I2易升华，可用于检验淀粉的存在 B．漂白粉具有强氧化性，可用于消毒杀菌 C．液溴呈红棕色，可用于与苯反应制备溴苯 D．浓硫酸具有脱水性，可用于与CaF2反应制HF B　[碘单质遇淀粉变蓝色，因此可用于检验淀粉，与其易升华无关，A错误；漂白粉具有强氧化性，可使蛋白质变性，因此可用于杀菌消毒，B正确；液溴在催化剂作用下能与苯发生取代反应生成溴苯，与其颜色无关，C错误；浓硫酸与CaF2反应生成HF，利用的是难挥发性酸制备易挥发性酸，与脱水性无关，D错误。] 2．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(D) 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．单质的氧化性是④>③>②>① 3．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是 (　　) A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－ B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－ D　[A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有Br－；B项，Br－和I－均能使酸性KMnO4溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取I2而显色，并没有Br2产生。] 4．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是(　　) A．装置a烧瓶内的试剂可以是KMnO4 B．装置b具有除杂和贮存气体的作用 C．实验结束后，振荡d会观察到液体分层且下层呈紫红色 D．装置d中有I2生成一定证明非金属性 Br>I CD　[C项，苯的密度比水的小，液体分层后，上层为紫红色，错误；D项，d中有I2生成，可能是c中过量的Cl2氧化I－生成I2，错误。] 5．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 最后试管有淡黄色沉淀　　 有机物中含有溴原子 B　[A项，溶液变蓝说明有I2生成，不能说明达到滴定终点，错误；C项，NO2也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液前先加稀硝酸酸化排除NaOH的干扰，错误。] 6．碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程如图所示： 已知：常温下Ca(IO3)2·H2O微溶于水，难溶于乙醇。 下列说法错误的是(　　) A．CCl4的作用是增大I2的溶解度 B．转化中发生的反应是I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．分离2的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 D．粗产品可以用乙醇进行洗涤 C　[转化过程将I2转化为碘酸根离子，由于CCl4不溶于水经分液得到水层。加入氢氧化钙产生 Ca(IO3)2·H2O。Ca(IO3)2·H2O微溶于水，经过滤、洗涤、干燥等得到晶体。I2在水中的溶解度小，CCl4 的作用是增大I2的溶解度，A项正确；Cl2将I2氧化为碘酸而自身被还原为Cl－，则反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，B项正确；分离2的操作为过滤，C项错误；产品难溶于乙醇，为了减少溶解损失可选用乙醇洗涤，D项正确。] 二、非选择题(本题共3小题，共27分) 7．(9分)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下： (1)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____________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)操作X的名称为__________________________________。　　　　 (3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在 40 ℃ 左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________； 锥形瓶里盛放的为____________________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案：(1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使CCl4中的碘元素进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)　NaOH溶液 8．(8分)海水中溴含量约为65 mg·L－1，从海水中提取溴的工艺流程如下： (1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是____________________________________________________________________。 (2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2利用了溴的　　　　(填标号)。 A．氧化性　　　　　　 B．还原性 C．挥发性 D．腐蚀性 (3)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法。下列可以用作溴的萃取剂的是　　　(填标号)。 A．乙醇 B．四氯化碳 C．烧碱溶液 D．苯 (4)Ⅱ、Ⅲ涉及的离子方程式分别为_______________________________________ ____________________________________________________________________、____________________________________________________________________。 答案：(1)富集(或浓缩)溴元素　(2)C　(3)BD (4)3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑　5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O 9．(10分)为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作： (1)写出三种试剂的化学式：A_____________，B__________，C__________。 (2)根据题意，回答下列问题： ①加入过量A的目的是___________________________________________； ②加入过量B的目的是________________________________________________ ___________________________________________________________________； ③加热煮沸的目的是__________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)操作Ⅰ是_________________________________________________________， 操作Ⅱ是___________________________________________________________。 解析：当有多种杂质共存时，应认真分析。要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除去SO可用含Ba2＋的试剂，故先加入Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－以及过量K2CO3中的CO可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。 答案：(1)Ba(OH)2　K2CO3　HCl　(2)①除尽Mg2＋和SO　②除尽过量的Ba2＋　③使HCl挥发，除去HCl　 (3)过滤　蒸发结晶 学科网（北京）股份有限公司 $$