内容正文:
大单元三 第二单元 非金属及其化合物
第2讲 卤族元素
【高考考向预测】
卤族元素重点考查同主族元素性质递变规律、单质及卤离子的氧化性、还原性、特性反应与检验,兼顾萃取实验、卤素互化物、拟卤素等拓展物质性质,常结合氧化还原、离子检验、实验探究综合命题;近三年在选择题、实验题中持续考查,考频稳定偏高;预测2027 年侧重结合海水提卤、新型卤化物创设情境,强化拟卤素、卤素互化物的性质迁移应用与实验方案设计、干扰问题分析。
【双基自测●明考向】
1.(26-27高三·全国·一轮复习)工业上将氯气通入澄清石灰水中可以制取漂白粉。(____)
【答案】错误
【详解】氢氧化钙微溶于水,溶于水得到的澄清石灰水中氢氧根离子浓度过低,不利于大量制备漂白粉,所以工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,则题干表述错误。
2.(25-26高三·全国·一轮复习)向漂白粉溶液、“84”消毒液中通入,不是发生复分解反应生成亚硫酸盐与次氯酸,而是发生氧化还原反应生成硫酸盐和。(____)
【答案】正确
【详解】漂白粉的有效成分为,“84”消毒液有效成分为,二者在水溶液中均可电离出具有强氧化性的(次氯酸根离子);而具有较强还原性,二者相遇时优先发生氧化还原反应:被氧化为(硫酸根离子),最终生成硫酸盐,被还原为,不会发生复分解反应生成亚硫酸盐和次氯酸,因此题干表述正确。
3.(25-26高三·全国·一轮复习)将氯气通入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀,可验证氯气的氧化性。(____)
【答案】正确
【详解】氯气通入硫化钠溶液会发生反应:,其中Cl元素化合价从0价降低为-1价,作氧化剂;S元素从-2价升高为0价,生成的淡黄色沉淀为S单质,是氧化产物。因此可通过观察到淡黄色沉淀生成的现象,验证氯气的氧化性,题干表述符合实验原理。
4.(25-26高三·全国·一轮复习)卤化氢都易溶于水,其水溶液都是强酸。(____)
【答案】错误
【详解】卤化氢包含氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、碘化氢(HI),均易溶于水。其中HCl、HBr、HI在水中完全电离,对应水溶液为强酸;但HF在水中仅部分电离,电离方程式为,生成氢离子和氟离子,其水溶液氢氟酸为弱酸,因此“卤化氢水溶液都是强酸”的表述错误。
5.(25-26高三·全国·一轮复习)灼烧法做“海带中碘元素的分离及检验”实验时,须将海带进行灰化。(_____)
【答案】正确
【详解】海带中的碘元素以有机结合态存在,无法直接浸出用于检验,灼烧灰化的作用是分解海带中的有机物,将有机结合态的碘转化为无机碘离子,便于后续的浸取、氧化及碘元素检验操作,因此该步骤是实验必需操作,答案为正确
6.(26-27高三·全国·一轮复习)自来水可用氯气来杀菌消毒,说明氯气无毒。(_____)
【答案】错误
【详解】氯气本身是有毒物质,可损伤人体呼吸道黏膜,题干结论违背事实。自来水用氯气杀菌消毒的原理是:氯气通入水中后可与水发生可逆反应,生成的次氯酸具有强氧化性,能够破坏微生物的生物结构实现消杀效果,与氯气本身是否有毒无关。
7.(26-27高三·全国·一轮复习)如图装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气。(____)
【答案】错误
【详解】实验室用与浓盐酸反应制取需要加热条件,该装置缺少加热仪器(酒精灯),无法满足反应条件,因此不能用于该反应制备。
8.(26-27高三·全国·一轮复习)漂白粉在空气中长期放置会被空气中的氧气氧化而变质。(____)
【答案】错误
【详解】漂白粉的有效成分为次氯酸钙(),其在空气中长期放置变质的过程为:次氯酸钙先与空气中的水蒸气、二氧化碳发生复分解反应,生成次氯酸和碳酸钙,反应为; 生成的次氯酸不稳定,见光发生分解反应:。整个变质过程不存在被氧气氧化的步骤,因此题干表述错误。
9.(26-27高三·全国·一轮复习)净化实验室制备的,气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓的洗气瓶。(____)
【答案】正确
【详解】实验室通过浓盐酸与氧化剂反应制备时,生成的气体中混有挥发产生的HCl和水蒸气两种杂质。饱和NaCl溶液可以吸收HCl,同时溶液中高浓度的可抑制的溶解、减少的损耗;后续通入浓可除去水蒸气,且除杂顺序符合“先除杂后干燥”的原则,不会在除杂过程中重新引入水蒸气,因此该净化操作正确。
10.(25-26高三·全国·一轮复习)漂白粉在空气中变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生。( )
【答案】正确
【详解】漂白粉的有效成分是次氯酸钙()。在空气中变质时,首先发生非氧化还原反应:与反应生成和,反应方程式为:,该反应中各元素化合价未变化。随后,分解(),其中的化合价从+1降至-1(),的化合价从-2升至0(),属于氧化还原反应。因此,变质过程同时包含氧化还原反应和非氧化还原反应;
故答案:正确;
【核心梳理●明考点】
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+H2OHX+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
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
(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-
【考点突破●明方向】
1.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( )
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:④>③>②>①
【答案】D
【解析】从F2→I2,相对分子质量逐渐增大,沸点也逐渐升高,故①为F2,②为Cl2,③为Br2,④为I2。F2是最活泼的非金属单质;单质的氧化性:①>②>③>④,D项错误。
2.拟卤素[如(CN)2、(SCN)2等]、卤素互化物(如IBr、IF5等)的化学性质与卤素单质(X2)相似,能与大多数金属、某些非金属单质、水等发生反应。已知(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间,下列说法中不正确的是( )
A.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O
B.等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2,发生反应:2I-+(CN)2===I2+2CN-
C.BrCl与水生成HBrO和HCl,则1 mol BrCl反应时转移1 mol电子
D.IBr与Zn反应生成ZnBr2和ZnI2
【答案】C
【解析】类似于Cl2与NaOH溶液反应,(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O,A正确;(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间,由于还原性:I->Br-,故等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2,只氧化I-生成I2,B正确;BrCl与水生成HBrO和HCl,该反应是非氧化还原反应,不存在电子转移,C错误;IBr的化学性质类似于Cl2,与金属Zn反应生成ZnBr2和ZnI2,D正确。
3.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为
(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为 ,
该反应是否是氧化还原反应? (填“是”或“否”)。
【答案】(1)HCl、HIO2
(2)ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O 否
(1)拟卤素:有些多原子分子的化学性质与卤素单质相似,其阴离子与卤素阴离子的性质相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2等。解题时,可采用“换元法”,如将(CN)2看作Cl2,将CN-看作Cl-。
(2)卤素互化物:由两种卤素互相结合而形成的化合物,如IBr、ICl、BrF等。卤素互化物与卤素单质的性质相似,具有较强的氧化性,如能与金属、NaOH溶液、水等反应。
卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如ICl中I显+1价,Cl显-1价;卤素互化物与水或碱的反应一般是非氧化还原反应。
4.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.海水中提溴工艺流程
3.海带中提取碘的工艺流程
【考点突破●明方向】
1. (2025·八省联考云南卷)开发海水资源对发展海洋新质生产力意义重大。下列说法正确的是( )
A.海水提溴工艺中可利用SO2和水对溴进行吸收富集
B.电解海水可同时获得氢气、氯气和钠单质
C.所有高分子分离膜淡化海水时仅允许水分子通过
D.工业上常用澄清石灰水和海水为原料制备Mg(OH)2
【答案】A
【解析】A.海水提溴先向盐卤通入Cl2置换出溴单质,再用热空气吹出Br2蒸气,用SO2和水吸收溴蒸气,利用SO2和水对溴进行吸收富集,A正确;B.电解海水可同时获得氢气、氯气和氢氧化钠,B错误;C.所有高分子分离膜淡化海水时仅允许离子通过,C错误;D.工业上常用石灰乳和海水为原料制备Mg(OH)2,D错误。
2.碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.“氧化1”的主要离子方程式为2I-+Cl2===2Cl-+I2
B.离子交换树脂的作用是富集碘元素
C.理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1
D.“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
【答案】A
【解析】卤水中的碘离子在硫酸酸性条件下,被氯气氧化成,用交换树脂吸附后,用亚硫酸钠将还原成碘离子,然后树脂在氯化钠和HCl通入后再次发生离子交换,将碘离子转移到水溶液中,溶液中碘离子被加入的氯酸钾氧化成碘单质,最后用热空气吹出,得到碘单质,据此分析解答。A.“氧化1”中生成,氯气被还原成氯离子,根据化合价升降总数相等配平反应,其反应的离子方程式为2nI-+(n-1)Cl2===2+2(n-1)Cl-,A错误;B.据分析,离子交换树脂的作用是富集碘元素,B正确;C.“氧化1”中2nI-+(n-1)Cl2===2+2(n-1)Cl-,碘离子转变为,氯气被还原成氯离子,氯元素化合价从0价降低到-1价,亚硫酸钠又将还原成碘离子,硫元素从+4价升高到+6价,则存在关系式Cl2~2e-~Na2SO3,故理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1,C正确;D.“吹碘”中通入热空气,使碘成为气体从溶液中逸出,则“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质,D正确。
3.从海水提取食盐后的卤水(含Cl-、Br-、Na+、K+等离子)中提取溴,其流程如下。
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴,其目的是 ,
步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的 (填字母)。
A.二氧化硫 B.空气
C.氩气 D.二氧化碳
(2)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式:
。
(3)写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离子方程式: 。
【答案】(1)富集溴元素 A (2)3Br2+3C+5Br-+3CO2↑ (3)Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
本讲感悟
疑点:
盲点:
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2025·贵州·高考真题)实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.制备时,与浓盐酸的反应需要加热,A不符合题意;
B.除去中的HCl杂质,应使用饱和食盐水,若用水会大量溶解,无法达到除杂目的,B不符合题意;
C.验证的氧化性,使与淀粉KI溶液反应:,可以验证氧化性,C符合题意;
D.密度比空气大,收集采用向上排空气法收集(气体从长管进短管出),多余的用溶液吸收:,D不符合题意;
故选C。
2.(2026·江苏·三模)实验室制取氯水并进行相关性质实验,下列相关原理、装置及操作不正确的是
A.用装置甲制备Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙制备氯水 D.用装置丁比较Cl与I的非金属性
【答案】B
【详解】A.实验室采用与浓盐酸共热制备,装置甲为固液加热型发生装置,符合反应要求,A正确,不符合题意;
B.除去中的HCl应选用饱和食盐水,若使用饱和溶液,HCl与反应会生成新杂质,同时氯气与水反应生成的HCl也会与反应,消耗,B错误,符合题意;
C.将通入水中可制备氯水,装置丙中气体长管进短管出,能使与水充分接触,C正确,不符合题意;
D.氯水滴入KI溶液中发生反应,说明的氧化性强于,可证明Cl的非金属性强于I,D正确,不符合题意;
故选B。
3.(2026·河南周口·三模)从海水中获得液体Q的转化过程如图(略去部分操作、参与反应的物质和反应条件),其中X为海水中质量分数最大的溶质,Y和Q为同主族相邻元素的单质。下列说法正确的是
A.气体Y具有漂白性,可用于自来水消毒
B.电解固体X的水溶液,在阴极可获得气体Y
C.液体Q只能通过置换反应制备
D.向溶液Z中通入,得到的溶液R呈酸性
【答案】D
【分析】根据已知信息可推知X为NaCl,Y为Cl2,Z为溴水,R为含的溶液,Q为液体Br2。
【详解】A.Cl2可用于自来水消毒,但Cl2不具有漂白性,A错误;
B.电解NaCl溶液在阳极可获得气体Cl2,B错误;
C.含的溶液可被强氧化剂氧化获得液体Br2,发生的反应不一定是置换反应,C错误;
D.向溴水中通入SO2可得到含HBr、H2SO4的强酸性溶液,D正确;
4.(2026·天津河北·二模)下列离子方程式与所给事实相符的是
A.用KI溶液溶解:
B.向溶液中滴加硝酸:
C.溶液中加入过量的:
D.工业上用石灰乳制取漂白粉:
【答案】A
【详解】A.I2可与I⁻结合生成可溶性的,离子方程式书写正确,A符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,会将氧化为,不会生成S和,正确离子方程式为,B不符合题意;
C.Zn过量时,最终会将还原为Fe单质,正确离子方程式为,C不符合题意;
D.石灰乳为悬浊液,不能拆写为,应写化学式,离子方程式错误,D不符合题意;
故选A。
5.(2025·河南开封·模拟预测)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式表示正确的是
A.硫化钠溶液久置变浑浊:
B.用草酸清洗高锰酸钾污渍:
C.四氯化钛水解生成二氧化钛水合物:
D.少量氯气和水反应:
【答案】C
【详解】A.硫化钠溶液呈碱性,反应中不可出现,正确离子方程式为,A错误;
B.草酸为弱酸,不可拆为,正确离子方程式为,B错误;
C.水解生成沉淀和,离子方程式拆分、配平均符合规则,C正确;
D.氯气与水反应为可逆反应,且为弱酸不可拆,正确离子方程式为,D错误;
故选 C。
6.(2026·陕西商洛·模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质:旋开分液漏斗的活塞,再打开活塞a、b,启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是
A.实验开始时,先点燃酒精灯加热三颈烧瓶,再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸
B.乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明具有酸性和漂白性
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:,可证明的氧化性强于
D.实验结束后,为防止氯气泄漏污染空气,可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理
【答案】C
【分析】装置乙中,浓盐酸与高锰酸钾固体制取氯气,生成的氯气通入甲中,发生反应,生成的氯气通入丙中,发生反应:。
【详解】A.高锰酸钾与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,无需加热,且实验操作应先制备氯气排尽装置内空气,再进行后续反应,A错误;
B.湿润蓝色石蕊试纸先变红是因为与水反应生成呈酸性,后褪色是因为生成的具有漂白性,本身不具有酸性和漂白性,B错误;
C.将氧化为棕黄色的,反应为,该反应中是氧化剂,是氧化产物,氧化剂氧化性强于氧化产物,可证明的氧化性强于,C正确;
D.在饱和食盐水中溶解度很小,无法吸收尾气,应选用溶液进行尾气处理,D错误;
故选C。
7.(2026·浙江·二模)、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能发生与水类似的微弱电离()而产生阳离子和一价阴离子。下列说法正确的是
A.与溶液恰好完全反应后溶液呈碱性
B.标准状况下,中含有的分子数目为
C.阳离子和的空间结构相似
D.一定条件下,苯与发生反应的方程式为:
【答案】A
【详解】A.IBr中I为+1价、Br为-1价,与NaOH恰好完全反应生成NaBr和NaIO,IO⁻为弱酸根离子,水解使溶液呈碱性,A正确;
B.标准状况下IBr为固态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得到分子数为,B错误;
C.液态的电离为,阳离子M为,中心Br有2对σ键电子对和2对孤电子对,空间结构为V形,而为正四面体形,二者结构不相似,C错误;
D.IBr中I为+1价、Br为-1价,苯与IBr发生取代反应时,正价的I取代苯环上的H,产物为和,D错误;
8.(2026·新疆乌鲁木齐·三模)某学习小组设计实验验证非金属性:,并测定反应后溶液中的残余量。下列装置和操作能达到实验目的的是
A.制备
B.除去中的
C.验证非金属性:
D.测定反应后溶液中残余量
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,该装置没有加热仪器,无法制备氯气,A错误;
B.除去氯气中的HCl应该用饱和食盐水;若用饱和碳酸氢钠溶液,HCl会与反应生成,引入新杂质,同时氯气也会与碳酸氢钠溶液反应,不能达到除杂目的,B错误;
C.通入淀粉-KI溶液,发生反应,淀粉遇变蓝,证明氧化性强于,说明非金属性,装置为长进短出,操作合理,能达到实验目的,C正确;
D.酸性溶液具有强氧化性,不仅能与反应也与反应,不能达到测定目的,D错误;
故选C。
二、解答题
9.(2025·广西·高考真题)回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。
已知:IO-在碱性条件下易歧化成I-和。
回答下列问题:
(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________(填化学式)。
(2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。
(3)“试剂X”可选用________(填标号)。
a.葡萄糖 b.Al c.Na2O2 d.H2SO4
(4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________(用离子方程式表示)。
(5)若“滤液3”中含有0.3 mol,“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。
(6)将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失,该流程回收Ag的量低于预期,主要原因是________。
【答案】(1) Ag+与I-结合比与NH3结合更稳定 [Ag(NH3)2]+、NH
(2)AgI+Cl2=AgCl+ICl
(3)ab
(4)5I-++6H+=3I2+3H2O
(5)0.25
(6) 升华 未回收处理“滤液1”
【分析】AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)用浓氨水溶解,Ag2O转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液中,浓氨水不能溶解AgI,过滤后得到的滤渣中含有AgI,滤液1中含有[Ag(NH3)2]+、。AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和I2,用NaOH溶液将I2转化为IO-,过滤后的滤液2中存在IO-,AgCl用浓氨水溶解后转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液,用试剂X将[Ag(NH3)2]+还原为Ag,试剂X可以是葡萄糖等还原性物质,向滤液2中加入盐酸调节pH,使IO-因在碱性环境发生歧化反应生成的离子I-、在酸性条件下转化为I2,过滤后的滤液3中含有,加入Na2S2O4将还原为I2,过滤出I2,将两步反应产生的I2合并,经洗涤、干燥得到I2.
【详解】(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI是由于Ag+与I-结合形成AgI比与NH3结合更稳定;由分析可知,“滤液1”中的主要阳离子有[Ag(NH3)2]+、;
(2)“反应1”中AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和ICl,化学方程式为AgI+Cl2=AgCl+ICl;
(3)由分析可知,试剂X需要将[Ag(NH3)2]+还原为Ag。
a.葡萄糖分子中含有多个醛基,具有强的还原性,可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag,a符合题意;
b.Al单质具有强的还原性,可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质,b符合题意;
c.Na2O2具有强氧化性,一般是作氧化剂表现氧化性。不能将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质,c不符合题意;
d.H2SO4的氧化性较强,一般是表现强的氧化性,不能将[Ag(NH3)2]+还原,d不符合题意;
故合理选项是ab;
(4)已知IO-在碱性条件下易歧化成I-和,用盐酸“调pH”的主要目的是使溶液中的I-和在酸性环境中发生归中反应而转化为I2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:5I-++6H+=3I2+3H2O;
(5)“反应3”中加入Na2S2O4将还原为I2,根据电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,若“滤液3”中含有0.3 mol,则根据反应方程式中物质反应转化关系可知:“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为n(Na2S2O4)==0.25 mol;
(6)I2加热时会不经过液态而直接变为气态,即I2受热易升华,故将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是升华;
向AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中加浓氨水进行“溶解1”时,Ag2O被溶解,以[Ag(NH3)2]+的形式进入滤液1中,而这部分银元素未被回收,因此导致流程回收Ag的量低于预期量。
10.(2025·全国卷·高考真题)碘具有重要经济价值。实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘,相关反应的化学方程式为:
实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①向A中加入,搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。
②加热至,逐滴加入饱和溶液。停止加热,静置,沉降。
③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后,弃去上层清液。
④将B中溶液更换为浓硝酸,连接装置D。不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸。
⑤待析出的沉降后,过滤,洗涤,干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A和C的名称分别是_______、_______。
(2)称取于烧杯中,向其中加入适量蒸馏水,微热,搅拌,静置冷却,得到饱和溶液。判断溶液饱和的实验现象是_______。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,_______。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是_______,D中盛放_______。
(5)步骤⑤中,使用_______(填标号)洗涤。
a.水 b.四氯化碳 c.乙醇
(6)若要进一步精制产品,可采取的方法是_______。
【答案】(1) 三颈瓶 温度计
(2)烧杯底部有少量固体
(3)缓慢滴加过量氯水,无蓝色出现
(4) 白色固体消失,析出紫黑色沉淀,产生红棕色气体,溶液呈绿色 碱液
(5)a
(6)升华
【分析】第一步反应,是利用与、在水溶液中发生氧化还原反应,生成沉淀,实现碘元素的初步富集。第二步反应,是利用浓硝酸的强氧化性,将中的氧化为,实现碘的提取,同时被氧化为,被还原为。装置A 是反应容器,加热搅拌器可使反应体系受热均匀、反应更充分;装置B是分液漏斗,用于添加液体试剂(如饱和溶液、浓硝酸);装置D用于处理尾气。步骤①是准备试剂,使反应物在后续步骤可发生反应。步骤②控制温度逐滴加溶液,控制温度和滴加速度,能使反应平稳进行,避免局部过量导致副反应,有利于沉淀生成。步骤③检查是否沉淀完全,可通过取上层清液,加淀粉和加氧化剂看是否有生成使淀粉变蓝,确保碘元素最大程度富集在沉淀中。步骤④更换B中溶液为浓硝酸并连接装置,是为后续将转化为做准备,逐滴加浓硝酸可控制反应速率,防止反应过于剧烈。步骤⑤过滤、洗涤、干燥得到产品,洗涤可除去表面吸附的杂质(如等),干燥得到较纯净的碘单质。第二步反应生成,是有毒气体,装置D加碱液吸收尾气,以免污染空气。
【详解】(1)仪器A是三颈瓶(三颈烧瓶 ),仪器C是温度计。
(2)判断溶液饱和的实验现象是:溶液底部有未溶解的晶体即烧杯底部有少量固体。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,缓慢滴加过量氯水,若溶液不变蓝,说明沉淀完全。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是:有红棕色气体()产生,白色沉淀()逐渐溶解,有紫黑色沉淀析出()溶液变为绿色;D中盛放碱液,如溶液(吸收,防止污染空气)。
(5)步骤⑤中,在水中溶解度小,在乙醇中溶解度大于水中溶解度,易溶于四氯化碳,则析出的沉降后,过滤,再用水洗涤表面的无机盐,以减少损耗,故答案是a。
(6)若要进一步精制产品(),可采取的方法是升华(利用易升华的性质,加热使升华后凝华收集)。
11.(2025·河北·高考真题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称:_______,通入发生反应的化学方程式:_______。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:_______(填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因_______(用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用_______(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:_______。
(6)列出本实验产率的计算表达式:_______。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在_______。
【答案】(1) 圆底烧瓶 I2+H2S=S+2HI
(2)c
(3)
(4)NaOH
(5)先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2
(6)
(7)密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处
【分析】I2的氧化性比S强,A中发生I2+H2S=S↓+2HI,过滤除去S,得到含H2S的HI滤液;将滤液转移到B中,先通氮气、加热保持微沸除去H2S,升高温度,收集沸点为125℃~127℃间的馏分,得到117mL密度为1.7g/mL,质量分数为57%的HI溶液。
【详解】(1)仪器A的名称为圆底烧瓶;I2的氧化性比S强,通入发生反应的化学方程式为I2+H2S=S↓+2HI;
(2)I2在水中的溶解度较小,生成的S可能包裹在其表面阻止反应的继续进行,故步骤ⅰ中快速搅拌的目的是防止固体产物包覆碘,选c;
(3)I2和I-会发生反应:,步骤ⅰ中随着反应的进行,生成的HI电离出的I-与I2反应促进I2的溶解,本空答案为;
(4)步骤ⅱ中的尾气为,有毒,是酸性气体,常用NaOH溶液吸收;
(5)为确保蒸馏装置内的HI全部进入C中,步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序为:先停止加热,再通一段时间的N2后关闭K2;
(6)127gI2的物质的量为0.5mol,n理论(HI)=2×0.5mol=1mol,m理论(HI)=1mol×128g/mol=128g、m实际(HI)=,故HI的产率= =;
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在密封的棕色细口瓶中,并放在避光低温处。
12.(2026·河北沧州·模拟预测)三氯氧磷()常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,常温下为无色透明液体,易挥发,易水解。某实验小组在实验室制备并测定产品含量。回答下列问题。
Ⅰ.制备。、水、氯气(纯净、干燥)通过氯化水解法制备三氯氧磷所需装置如下:
(1)仪器3的名称为___________,仪器1使用前应___________(填操作),仪器2的作用是___________。
(2)按气流方向,上述装置正确的连接顺序是___________(用小写字母连接)。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________。
(4)用氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为、等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰,可将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①漂白粉的主要作用是___________。
②不同条件对磷的沉淀回收率的影响如图所示(“”表示钙磷比,即溶液中与的浓度比),则回收时加入生石灰的目的是___________。
Ⅱ.测定产品的含量。
通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中元素含量(杂质不含),进一步可计算产品纯度,实验步骤如下:
①取产品于锥形瓶中,加入足量溶液,待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
②向锥形瓶中加入溶液,使完全沉淀。
③向其中加入硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。
④加入指示剂,用 溶液滴定过量至终点,所用溶液体积为。
(5)滴定选用的指示剂是___________(填标号)。
a. b. c.淀粉 d.酚酞
(6)产品中三氯氧磷的纯度为___________(用含相关字母的计算式表示)。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗 检漏 冷凝回流易挥发的和,提高原料利用率和产物收率
(2)afgdehibc
(3)
(4) 将废水中的氧化为,便于后续沉淀回收磷 增大钙磷比、提高废水的pH,促进磷酸钙沉淀生成,提高磷的回收率
(5)a
(6)
【详解】(1)由图可知,仪器3是恒压滴液漏斗;仪器1是分液漏斗,使用前必须检漏,防止漏液;和都易挥发,仪器2是球形冷凝管,其作用是冷凝回流挥发的反应物和产物,提高原料利用率和产物收率;
(2)根据题意,先制备,经净化干燥后通入三颈烧瓶发生反应制备,故装置连接顺序为A→D→C→E→B,按气流方向,上述装置正确的连接顺序是afgdehibc;
(3)E中与及水发生氧化还原反应,生成,化学方程式为;
(4)①废水中中P为+3价,不能直接形成磷酸钙沉淀,漂白粉主要成分为,具有氧化性,可以将氧化为,便于后续沉淀回收磷;
②生石灰与水反应生成,既提供提高钙磷比,又可以调节溶液pH;由图像可知,pH越高、钙磷比越大,磷的回收率越高,因此加生石灰可以促进磷酸钙沉淀,提高磷回收率;
(5)用溶液滴定过量的,到达滴定终点后继续滴加会使过量,可用检验过量的,故可选用作为指示剂,即a;
(6)滴定过程中总的物质的量为 ,过量的物质的量为 ,则与反应的物质的量为,,1 mol 含 ,因此,摩尔质量为 ,因此纯度为 。
13.(2026·新疆·三模)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.向A中加入225.0 mL 和190.5 g ,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开,通入,接通冷凝水,加热保持微沸一段时间;
ⅲ.继续加热蒸馏,G中收集沸点为125~127℃间的馏分,得到175.5 mL氢碘酸(密度为1.7 ,HI的质量分数为56.9%)。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是___________,通入后A装置中发生反应的化学方程式为___________。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的是___________(填字母)。
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,溶解度变大,促进溶解的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中加热保持微沸一段时间的目的是___________,尾气常用___________(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序是___________。
(6)列出本实验产率的计算表达式:___________。
(7)氢碘酸密封保存在棕色细口瓶中,并放在避光低温处,原因是___________。
【答案】(1) 锥形瓶
(2)c
(3)
(4) 排尽溶解的气体 NaOH(合理的答案均可得分)
(5)先停止加热,再通一段时间的后关闭
(6)或(合理的答案均可)
(7)氢碘酸见光或受热易分解,易被空气氧化
【详解】(1)仪器C名称:锥形瓶;A中碘单质与硫化氢发生氧化还原反应,生成氢碘酸和硫沉淀,反应的化学方程式:;
(2)a.搅拌不能促进产物分离,a不合题意;
b.加沸石是防止暴沸,b不合题意;
c.反应生成的S沉淀容易包裹未反应的,快速搅拌可以避免该情况,使充分反应,c合题意;
故答案选c。
(3)反应生成的与结合生成可溶性的,促进溶解,增大溶解度,离子方程式:;
(4)反应后溶液中溶解过量的,加热微沸可以使挥发除去;是酸性有毒气体,可用NaOH溶液吸收(合理即可,如溶液也符合要求);
(5)对应开始操作先通再加热,结束时为确保蒸馏装置内的HI全部进入C中,防止倒吸、避免HI被空气氧化,需要先停止加热,待装置冷却后再停止通入,关闭;
(6)产率=,摩尔质量为,HI摩尔质量为,1 mol理论生成2 mol HI,结合题给数据列式:,,整理得到产率计算表达式: ;
(7)HI不稳定,沸点低易挥发,见光易分解、碘离子易被氧气氧化,因此需要密封保存在棕色避光低温处。
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大单元三 第二单元 非金属及其化合物
第2讲 卤族元素
【高考考向预测】
卤族元素重点考查同主族元素性质递变规律、单质及卤离子的氧化性、还原性、特性反应与检验,兼顾萃取实验、卤素互化物、拟卤素等拓展物质性质,常结合氧化还原、离子检验、实验探究综合命题;近三年在选择题、实验题中持续考查,考频稳定偏高;预测2027 年侧重结合海水提卤、新型卤化物创设情境,强化拟卤素、卤素互化物的性质迁移应用与实验方案设计、干扰问题分析。
【双基自测●明考向】
1.(26-27高三·全国·一轮复习)工业上将氯气通入澄清石灰水中可以制取漂白粉。(____)
2.(25-26高三·全国·一轮复习)向漂白粉溶液、“84”消毒液中通入,不是发生复分解反应生成亚硫酸盐与次氯酸,而是发生氧化还原反应生成硫酸盐和。(____)
3.(25-26高三·全国·一轮复习)将氯气通入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀,可验证氯气的氧化性。(____)
4.(25-26高三·全国·一轮复习)卤化氢都易溶于水,其水溶液都是强酸。(____)
5.(25-26高三·全国·一轮复习)灼烧法做“海带中碘元素的分离及检验”实验时,须将海带进行灰化。(_____)
6.(26-27高三·全国·一轮复习)自来水可用氯气来杀菌消毒,说明氯气无毒。(_____)
7.(26-27高三·全国·一轮复习)如图装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气。(____)
8.(26-27高三·全国·一轮复习)漂白粉在空气中长期放置会被空气中的氧气氧化而变质。(____)
9.(26-27高三·全国·一轮复习)净化实验室制备的,气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓的洗气瓶。(____)
10.(25-26高三·全国·一轮复习)漂白粉在空气中变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生。( )
【核心梳理●明考点】
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+H2OHX+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
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
(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-
【考点突破●明方向】
1.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( )
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:④>③>②>①
2.拟卤素[如(CN)2、(SCN)2等]、卤素互化物(如IBr、IF5等)的化学性质与卤素单质(X2)相似,能与大多数金属、某些非金属单质、水等发生反应。已知(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间,下列说法中不正确的是( )
A.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O
B.等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2,发生反应:2I-+(CN)2===I2+2CN-
C.BrCl与水生成HBrO和HCl,则1 mol BrCl反应时转移1 mol电子
D.IBr与Zn反应生成ZnBr2和ZnI2
3.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为
(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为 ,
该反应是否是氧化还原反应? (填“是”或“否”)。
(1)拟卤素:有些多原子分子的化学性质与卤素单质相似,其阴离子与卤素阴离子的性质相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2等。解题时,可采用“换元法”,如将(CN)2看作Cl2,将CN-看作Cl-。
(2)卤素互化物:由两种卤素互相结合而形成的化合物,如IBr、ICl、BrF等。卤素互化物与卤素单质的性质相似,具有较强的氧化性,如能与金属、NaOH溶液、水等反应。
卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如ICl中I显+1价,Cl显-1价;卤素互化物与水或碱的反应一般是非氧化还原反应。
4.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。
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.海水中提溴工艺流程
3.海带中提取碘的工艺流程
【考点突破●明方向】
1. (2025·八省联考云南卷)开发海水资源对发展海洋新质生产力意义重大。下列说法正确的是( )
A.海水提溴工艺中可利用SO2和水对溴进行吸收富集
B.电解海水可同时获得氢气、氯气和钠单质
C.所有高分子分离膜淡化海水时仅允许水分子通过
D.工业上常用澄清石灰水和海水为原料制备Mg(OH)2
2.碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.“氧化1”的主要离子方程式为2I-+Cl2===2Cl-+I2
B.离子交换树脂的作用是富集碘元素
C.理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1
D.“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
3.从海水提取食盐后的卤水(含Cl-、Br-、Na+、K+等离子)中提取溴,其流程如下。
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转变成化合态的溴,其目的是 ,
步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能是下列的 (填字母)。
A.二氧化硫 B.空气
C.氩气 D.二氧化碳
(2)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式:
。
(3)写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离子方程式: 。
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2025·贵州·高考真题)实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A.A B.B C.C D.D
2.(2026·江苏·三模)实验室制取氯水并进行相关性质实验,下列相关原理、装置及操作不正确的是
A.用装置甲制备Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙制备氯水 D.用装置丁比较Cl与I的非金属性
3.(2026·河南周口·三模)从海水中获得液体Q的转化过程如图(略去部分操作、参与反应的物质和反应条件),其中X为海水中质量分数最大的溶质,Y和Q为同主族相邻元素的单质。下列说法正确的是
A.气体Y具有漂白性,可用于自来水消毒
B.电解固体X的水溶液,在阴极可获得气体Y
C.液体Q只能通过置换反应制备
D.向溶液Z中通入,得到的溶液R呈酸性
4.(2026·天津河北·二模)下列离子方程式与所给事实相符的是
A.用KI溶液溶解:
B.向溶液中滴加硝酸:
C.溶液中加入过量的:
D.工业上用石灰乳制取漂白粉:
5.(2025·河南开封·模拟预测)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式表示正确的是
A.硫化钠溶液久置变浑浊:
B.用草酸清洗高锰酸钾污渍:
C.四氯化钛水解生成二氧化钛水合物:
D.少量氯气和水反应:
6.(2026·陕西商洛·模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质:旋开分液漏斗的活塞,再打开活塞a、b,启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是
A.实验开始时,先点燃酒精灯加热三颈烧瓶,再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸
B.乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明具有酸性和漂白性
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:,可证明的氧化性强于
D.实验结束后,为防止氯气泄漏污染空气,可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理
7.(2026·浙江·二模)、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能发生与水类似的微弱电离()而产生阳离子和一价阴离子。下列说法正确的是
A.与溶液恰好完全反应后溶液呈碱性
B.标准状况下,中含有的分子数目为
C.阳离子和的空间结构相似
D.一定条件下,苯与发生反应的方程式为:
8.(2026·新疆乌鲁木齐·三模)某学习小组设计实验验证非金属性:,并测定反应后溶液中的残余量。下列装置和操作能达到实验目的的是
A.制备
B.除去中的
C.验证非金属性:
D.测定反应后溶液中残余量
A.A B.B C.C D.D
二、解答题
9.(2025·广西·高考真题)回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。
已知:IO-在碱性条件下易歧化成I-和。
回答下列问题:
(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________(填化学式)。
(2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。
(3)“试剂X”可选用________(填标号)。
a.葡萄糖 b.Al c.Na2O2 d.H2SO4
(4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________(用离子方程式表示)。
(5)若“滤液3”中含有0.3 mol,“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。
(6)将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失,该流程回收Ag的量低于预期,主要原因是________。
10.(2025·全国卷·高考真题)碘具有重要经济价值。实验室利用沉淀法从含碘废液中回收碘,相关反应的化学方程式为:
实验装置如图所示。
实验步骤如下:
①向A中加入,搅拌使其溶解。将饱和溶液加入B中。
②加热至,逐滴加入饱和溶液。停止加热,静置,沉降。
③检查是否沉淀完全。确认沉淀完全后,弃去上层清液。
④将B中溶液更换为浓硝酸,连接装置D。不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸。
⑤待析出的沉降后,过滤,洗涤,干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A和C的名称分别是_______、_______。
(2)称取于烧杯中,向其中加入适量蒸馏水,微热,搅拌,静置冷却,得到饱和溶液。判断溶液饱和的实验现象是_______。
(3)步骤③中,确认沉淀完全的操作及现象是:取少量清液,加入一滴淀粉溶液,_______。
(4)步骤④中,加入浓硝酸后A中的现象是_______,D中盛放_______。
(5)步骤⑤中,使用_______(填标号)洗涤。
a.水 b.四氯化碳 c.乙醇
(6)若要进一步精制产品,可采取的方法是_______。
11.(2025·河北·高考真题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入和,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开通入,接通冷凝水,加热保持微沸,直至除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为间的馏分,得到117mL氢碘酸(密度为,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称:_______,通入发生反应的化学方程式:_______。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的:_______(填序号)
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因_______(用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用_______(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:_______。
(6)列出本实验产率的计算表达式:_______。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在_______。
12.(2026·河北沧州·模拟预测)三氯氧磷()常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,常温下为无色透明液体,易挥发,易水解。某实验小组在实验室制备并测定产品含量。回答下列问题。
Ⅰ.制备。、水、氯气(纯净、干燥)通过氯化水解法制备三氯氧磷所需装置如下:
(1)仪器3的名称为___________,仪器1使用前应___________(填操作),仪器2的作用是___________。
(2)按气流方向,上述装置正确的连接顺序是___________(用小写字母连接)。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________。
(4)用氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为、等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰,可将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①漂白粉的主要作用是___________。
②不同条件对磷的沉淀回收率的影响如图所示(“”表示钙磷比,即溶液中与的浓度比),则回收时加入生石灰的目的是___________。
Ⅱ.测定产品的含量。
通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中元素含量(杂质不含),进一步可计算产品纯度,实验步骤如下:
①取产品于锥形瓶中,加入足量溶液,待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
②向锥形瓶中加入溶液,使完全沉淀。
③向其中加入硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。
④加入指示剂,用 溶液滴定过量至终点,所用溶液体积为。
(5)滴定选用的指示剂是___________(填标号)。
a. b. c.淀粉 d.酚酞
(6)产品中三氯氧磷的纯度为___________(用含相关字母的计算式表示)。
13.(2026·新疆·三模)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.向A中加入225.0 mL 和190.5 g ,快速搅拌,打开通入,反应完成后,关闭,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开,通入,接通冷凝水,加热保持微沸一段时间;
ⅲ.继续加热蒸馏,G中收集沸点为125~127℃间的馏分,得到175.5 mL氢碘酸(密度为1.7 ,HI的质量分数为56.9%)。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是___________,通入后A装置中发生反应的化学方程式为___________。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的是___________(填字母)。
a.便于产物分离 b.防止暴沸 c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,溶解度变大,促进溶解的原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中加热保持微沸一段时间的目的是___________,尾气常用___________(填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序是___________。
(6)列出本实验产率的计算表达式:___________。
(7)氢碘酸密封保存在棕色细口瓶中,并放在避光低温处,原因是___________。
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