02 第16讲 卤素 海水资源的开发和利用-（学生用书）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统梳理卤族元素性质及海水资源开发利用两大核心模块，以卤素单质递变性与相似性、X⁻检验方法、海水提溴提碘流程为主线构建知识网络，通过填空式梳理、对比表格及问题链设计，引导学生自主归纳性质递变规律与物质转化关系。 亮点在于诊断性自测与进阶式任务设计，如“对点自测”通过7道判断正误题精准定位薄弱点，题组练习按基础理解、综合应用、创新迁移分层，培养科学思维与证据推理能力。每个考点配套实验流程分析与原理阐释，助力学生自主构建认知模型，教师可依据学情数据实施精准辅导。

第16讲　卤素　海水资源的开发和利用 考点一 ● 夯实必备知识 1.(2)①I2+FeFeI2 ②H2+X22HX ③X2+H2OHX+HXO ④X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O (3)2F2+2H2O4HF+O2　塑料瓶　液态　橡胶　蓝　升华 2.HF>HCl>HBr>HI　HF<HCl<HBr<HI　F-<Cl-<Br-<I- 3.(1)白色　浅黄色　黄色　(2)Br-　I-　(3)蓝 【对点自测】 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√ ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] 单质的颜色分别是淡黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色,单质的颜色随核电荷数的增加而加深,A正确;F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的引力逐渐减小,单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱,B正确;元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:F>Cl>Br>I,它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而减弱,C错误;F、Cl、Br、I的原子核外电子层数分别为2、3、4、5,随核电荷数的增加而增多,D正确。 2.C　[解析] 溴水为橙色,则孔穴4中溶液为橙色,A错误;孔穴2中Br2和KI反应生成I2,碘水为黄褐色,新制氯水呈浅黄绿色,则孔穴2中溶液反应后颜色与孔穴3中颜色不同,B错误;孔穴3、4分别为氯水、溴水,可用于与孔穴1、2进行对比,则孔穴3、4的溶液仅用作对比,C正确;氧化性:Cl2>Br2,Cl2能置换出Br2,氧化性: Br2>I2,Br2能置换出I2,故Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱,D错误。 题组二 3.B　[解析] 还有很多氧化剂(如O3等)能将I-氧化为I2,A项错误;碘单质的CCl4溶液显紫红色,证明原溶液中含有I2,C项错误;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错误。 4.C　[解析] ①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色,无法鉴别;②氯水加入NaCl、NaBr、NaI中,再加CCl4萃取,下层分别为黄绿色、橙红色和紫红色,可以鉴别;③溴水与NaCl、NaBr不反应,与NaI反应生成I2,用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀硝酸,沉淀颜色依次为白色、浅黄色、黄色,可以鉴别;⑤与②的原理相似,只是有色层在上层,可以鉴别;⑥FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。 题组三 5.D　[解析] F的非金属性比I强,IF5中I元素为+5价,F元素为-1价,故A错误;氧化性:Fe3+>I2,IBr与Fe反应生成FeI2,故B错误;BrCl与足量FeBr2反应的化学方程式为3BrCl+6FeBr2FeCl3+5FeBr3,BrCl中Br元素在反应中由+1价变为-1价,故1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应转移2 mol电子,故C错误;IBr中溴元素电负性较强,Br显-1价、I显+1价,IBr可以与水反应生成HIO和HBr,各元素化合价没有改变,不是氧化还原反应,故D正确。 6.B　[解析] ICl是共价化合物,在熔融状态下不能导电,A错误;BrCl与H2O反应生成HCl和HBrO,反应中各元素化合价没有发生改变,则BrCl既不是氧化剂也不是还原剂,B正确;IF5中正负电荷中心不重合,为极性分子,C错误;Cl、Br的非金属性比I强,则I2的氧化性弱于BrCl,D错误。 考点二 ● 夯实必备知识 1.淡化　蒸馏　反渗透 3.(2)Cl2+2Br-Br2+2Cl- Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+S 2HBr+Cl22HCl+Br2 【对点自测】 (1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× [解析] (2)海水晒盐是物理变化,错误。 (4)海带中含有I-,要加入氧化剂将I-氧化成I2,再加入萃取剂萃取,错误。 (5)电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2,错误。 ● 提升关键能力 题组一 1.C　[解析] 向淡化海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,得到低浓度的溴水;向低浓度的溴水中通入空气吹出Br2,用具有还原性的试剂吸收Br2,以达到富集的目的,然后通入Cl2氧化Br-,得到溴的浓溶液,经蒸馏得到液溴。S具有强还原性,能和Br2发生氧化还原反应,可以用Na2SO3饱和溶液吸收溴单质,A正确;Cl2具有氧化性,能将Br-氧化为Br2,步骤Ⅲ的离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故每获得1 mol Br2,至少需要消耗2 mol Cl2,但未标明气体所处状况,无法计算消耗Cl2的体积,C错误;从溴的浓溶液中提取溴可以采用蒸馏的方法,D正确。 2.C　[解析] 酸化海水中Cl2将Br-氧化为Br2,离子方程式为2Br-+Cl22Cl-+Br2,A正确;溴元素在海水中的浓度小,经过多次转化的目的是富集溴元素,B正确;足量Br2与Na2CO3反应生成NaBr、NaBrO3和CO2,所得产物中的含碳粒子主要是CO2,C错误;酸性条件下Br与Br-反应生成Br2,离子方程式为Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O,氧化剂(Br)与还原剂(Br-)物质的量之比为1∶5,D正确。 题组二 3.C　[解析] 灼烧固体用坩埚,A正确;分离不溶性固体与液体使用过滤法,B正确;应采用蒸馏法分离I2与CCl4,C错误;碘易升华,遇到烧瓶底部(冷水)又凝华,可用升华法提纯粗碘,D正确。 4.B　[解析] 海带灰用水浸泡并过滤得到海带浸取液,加入H2O2和稀硫酸,氧化I-生成I2,加入CCl4萃取分液,得到的上层为水溶液,下层为I2的CCl4溶液,在下层溶液中加入浓NaOH溶液,分液得到的上层溶液中含有I、I-,加入稀硫酸得到含I2的悬浊液,过滤得到固态I2。步骤①③的操作分别是过滤、萃取和分液,操作⑥是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,方法为过滤,A错误;步骤④中反应为3I2+6NaOHNaIO3+5NaI+3H2O,在该反应中部分I元素的化合价由0价升高为+5价,部分由0价降低为-1价,当3 mol I2反应时,转移5 mol电子,7.62 g I2物质的量为0.03 mol,故转移0.05 mol电子,B正确;步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为I+5I-+6H+3I2↓+3H2O,C错误;步骤④中反应为3I2+6NaOHNaIO3+5NaI+3H2O,步骤⑤中反应为NaIO3+5NaI+3H2SO43Na2SO4+3I2↓+3H2O,故理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的H2SO4的物质的量之比为2∶1,D错误。 经典真题·明考向 1.C　[解析] 碘可使淀粉溶液变蓝,则“碘钟”反应中碘会在生成和消耗中来回转化。溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;溶液由蓝色变为无色,说明I2转化为化合态,B正确;溶液最后为蓝色,H2O2在此过程中参加反应,不起漂白作用,C错误;在此过程中,因为有I2的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确。 2.B　[解析] 由题给流程可知,向含碘的四氯化碳废液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中若加入硫酸,碘化钠和碘酸钠在酸性溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。由分析可知,步骤Ⅰ中,加入的足量碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,四氯化碳的密度大于水,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,故A正确;上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,则分液时应从分液漏斗下口放出四氯化碳,再从上口倒出溶液A,故B错误;由分析可知,向溶液A中加入硫酸的目的是使碘化钠和碘酸钠在酸性溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确。 3.A　[解析] 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,说明碘与碘化钾溶液中的碘离子反应生成,使上层溶液呈棕黄色,下层紫红色变浅,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;次氯酸钠溶液具有强氧化性,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;由题意可知,向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时,硝酸银过量,再加入碘化钾溶液时,生成碘化银沉淀,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;新制氯水中的Cl2和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成碘,碘单质能使淀粉变蓝色,则溶液变蓝色不能说明溶液中存在Cl2分子,无法证明Cl2与水的反应存在限度,故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲　卤素　海水资源的开发和利用 　 1.了解卤素及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.认识卤素及其化合物性质的多样性,通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 考点一　卤族元素及X-的检验 1.卤素单质的性质 (1)递变性 颜色 状态 熔点、沸点 密度 水溶性 氧化性 (2)相似性 ①都能与大多数金属反应:2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br22FeBr3,　　 　　　　　(填Fe与I2反应的化学方程式)。  ②都能与H2反应:　　　　 　　　　(X为F、Cl、Br、I,下同)。  ③都能与H2O反应:　　　　　　　　　　　(F2例外)。  ④都能与碱溶液反应:　　　　　　　　　　　　　 　　　　(F2、I2例外)。  (3)特殊性 氟 ①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱; ②与水发生反应:　 ;  与H2反应在暗处即爆炸; ③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在　　　　 　中  溴 ①Br2是常温下唯一呈　　　 　的非金属单质,易挥发、有毒;  ②保存液溴的试剂瓶中加水,进行水封,不能用　　 　塞  碘 ①淀粉遇I2变　　　　 色;  ②I2加热时易　　　 　;  ③I2易与Na2S2O3反应:I2+2S22I-+S4,此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂),用来定量测定碘的含量 (4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 卤素单质 溶于水 溶于CCl4 Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 Br2 黄→橙 橙→橙红 I2 深黄→褐 紫→深紫 2.卤素化合物的相似性和递变性 化合物 性质 备注 卤化氢 稳定性:    水溶液酸性:　　 　　　  HF为弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸 金属卤 化物 阴离子还原性:　　　　　　  I-的还原性很强,能被Fe3+、HNO3、Mn(H+)、H2O2、O2、ClO-、Cl等氧化剂氧化 次卤酸盐 (XO-,F除外) 具有氧化性 次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外),如ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O 3.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 (2)置换——萃取法 未知液(无色) (3)氧化——淀粉法检验I- 未知液(无色)　　　色溶液,表明有I-  【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)液溴易挥发,应在存放液溴的试剂瓶中加水 液封 (　) (2)碘易溶于酒精,所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来 (　) (3)卤素单质都能与铁反应生成FeX3(X为F、Cl、Br、I) (　) (4)卤素单质都能与水反应,生成HX和HXO(X为F、Cl、Br、I) (　) (5)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液 (　) (6)向无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡,静置,下层溶液显紫色说明原溶液中有I- (　) (7)浓硫酸不能干燥HBr、HI,因为HBr、HI还原性较强,能与浓硫酸发生氧化还原反应 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　卤素的性质及递变规律 1.[2025·安徽名校联盟模拟] 下列关于F、Cl、Br、I性质的比较,不正确的是 (　) A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深 B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱 C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 2.[2025·辽宁鞍山模拟] 某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的氧化性顺序,下列关于该实验的说法正确的是 (　) A.孔穴4中的溶液呈浅黄绿色 B.孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色相同 C.孔穴3、4中的溶液仅用作对比 D.仅由上述实验现象无法得出Cl2、Br2、I2的氧化性顺序 题组二　卤素离子的检验 3.下列叙述中正确的是 (　) A.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B.用硝酸酸化的AgNO3溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C.向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I- D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色 4.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　) ①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4 A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥ 题组三　拟卤素和卤素互化物的性质 5.[2024·安徽师大附中模拟] 卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似。下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是 (　) A.IF5和卤素单质一样,元素化合价都是0 B.IBr与Fe反应的化学方程式为3IBr+2FeFeI3+FeBr3 C.1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移1 mol电子 D.IBr与水发生的反应不是氧化还原反应 6.[2025·广东清远二模] 卤素间形成的化合物如“BrCl、IBr、ICl”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是 (　) A.ICl在熔融状态下能导电 B.BrCl与H2O反应时,BrCl既不是氧化剂也不是还原剂 C.IF5和卤素单质分子都是非极性分子 D.I2的氧化性强于BrCl 考点二　海水资源的开发和利用 1.海水资源的利用 2.氯碱工业 (1)生产流程 (2)反应原理 ①电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,其中阴极产物是NaOH、H2,阳极产物是Cl2。 ②产物制盐酸:H2+Cl22HCl。 ③制漂白液:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。 3.从海水中提取溴的方法 (1)工艺流程 (2)基本步骤及主要反应 4.从海带中提取碘 (1)实验流程 (2)两种原理 ①主要的化学原理:Cl2+2KI2KCl+I2或H2O2+2I-+2H+I2+2H2O。 ②主要的物理原理:单质碘用苯萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)从海水中提取溴的工艺流程中两次出现Br-Br2的过程,其目的是对海水中的溴元素进行富集　　 (　) (2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现　　 (　) (3)海水呈弱碱性 (　) (4)实验室从海带中提取单质碘的方法:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取 (　) (5)蒸发海水制成饱和食盐水,将其电解可制得金属钠　　 (　) 　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　从海水中提取溴 1.[2025·山东名校联盟模拟] 从淡化海水中提取溴的流程如下: 下列有关说法不正确的是 (　) A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B.步骤Ⅲ的离子方程式:2Br-+Cl22Cl-+Br2 C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗22.4 L Cl2 D.步骤Ⅳ的操作方法为蒸馏 2.[2025·山西太原期末] 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气“吹出法”从海水中提取溴的工艺流程如下: 浓缩海水酸化海水含溴空气 含溴溶液…→产品溴 已知:①与Na2CO3反应时,Br2转化为Br和Br-。②HBrO3为强酸。 下列说法错误的是 (　) A.向酸化海水中通入Cl2提取溴的反应:2Br-+Cl22Cl-+Br2 B.流程中,溴元素经过了Br-→Br2→Br-、Br→Br2的转化过程,这样反复转化的目的是富集溴元素 C.用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是HC D.H2SO4酸化后重新得到Br2的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5 题组二　从海带中提取碘 3.实验室从海带中获得纯碘,下列实验操作错误的是　　 (　) A.灼烧海带 B.分离海带灰的悬浊液 C.从I2的CCl4溶液中分离出单质I2　　 D.提纯粗碘 4.[2025·北京丰台区二模] 海带中含有丰富的碘元素,某化学兴趣小组实验室模拟海带提碘的流程如下。下列说法正确的是 (　) A.步骤①③⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏 B.步骤④中反应消耗7.62 g I2时,转移0.05 mol电子 C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为I+I-+6H+I2↓+3H2O D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的H2SO4的物质的量相等 经典真题·明考向 　　　　　　　　　　　　　　　 1.[2024·黑吉辽卷] H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是 (　) A.无色→蓝色:生成I2 B.蓝色→无色:I2转化为化合态 C.H2O2起漂白作用 D.淀粉作指示剂 2.[2024·浙江卷] 为回收利用含I2的CCl4废液,某小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是　　 (　) A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色 B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A C.试剂X可用硫酸 D.粗I2可用升华法进一步提纯 3.[2023·浙江卷] 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-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI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 学科网（北京）股份有限公司 $