第14讲 卤族元素、溴、碘的提取(真题+考点+模拟)-备战2027年高考化学【筑基提能100讲】一轮复习讲义(全国通用)
2026-09-02
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摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦卤族元素性质递变、卤素离子检验、重要卤素化合物及海水提溴提碘等核心考点,按“基础性质-化合物应用-工业提取”逻辑构建知识体系。通过真题引路明确考查方向,考点精讲建立认知框架,模练落实强化解题能力,系统突破元素化合物复习难点。
资料以真题为导向设计分层训练,如卤素互化物性质分析题培养科学思维,海水提碘实验流程题提升科学探究与实践能力。通过“考点-例题-模练”闭环设计,确保学生高效掌握重点,为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第14讲 卤族元素、溴、碘的提取
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 5 题
非选择题: 0 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】卤族元素及卤素离子的检验+3道例题
【考点2】其他重要卤素化合物+3道例题
【考点3】从海水资源中提取卤素单质+3道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·全国卷·高考真题)下列检验方法不能达到目的的是
选项
检验目的
检验方法
A
CuO是否被氢气完全还原
取少量还原后的样品,加入稀硫酸,若溶液变蓝色,则未完全还原
B
硫酸亚铁是否氧化变质
取少量样品溶于稀盐酸,加入KSCN溶液,若溶液变红色,则样品氧化变质
C
市购食盐是否为加碘盐
取少量样品溶于水,加入淀粉溶液,若溶液不变为蓝色,则不是加碘盐
D
自来水中是否存在
取水样,硝酸酸化后加入溶液,若生成白色沉淀,则存在
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.若未完全还原,样品中含有的可与稀硫酸反应生成蓝色的溶液,与稀硫酸不反应,该方法可达到检验目的,A不符合题意;
B.硫酸亚铁氧化变质会生成,遇溶液显红色,该方法可达到检验目的,B不符合题意;
C.加碘盐中碘元素以形式存在,淀粉仅遇单质显蓝色,直接加淀粉溶液无法检验是否为加碘盐,该方法不能达到检验目的,C符合题意;
D.硝酸酸化可排除等干扰离子,与反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,该方法可达到检验目的,D不符合题意;
故选C。
2.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
【答案】B
【详解】A.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致比更容易断裂,所以电离程度>,,A正确;
B.每个碘离子可以与一个碘分子结合,形成,这个过程中,离子能够离解成碘和碘离子,形成平衡反应:,所以溶液中存在的电离平衡,此变化不是氧化还原反应,、中碘元素是价,氯元素是价,和中,碘元素是价,溴元素是价;三个变化过程中,各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,B错误;
C.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此氯的电负性大于溴的电负性,形成共价键的两元素之间的电负性的差值越大,则键的极性越强,因此共价键极性的大小关系为,C正确;
D.已知电负性,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致容易断裂产生为和,D正确;
故答案选B。
3.(2024·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】D
【详解】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;
B.可以将氧化成,离子方程式正确,B正确;
C.结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
D.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误;
本题选D。
4.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,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
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,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正确;
B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌,生成使溶液颜色加深,B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,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C正确;
D.锌与I2(aq)发生化合反应生成无色的ZnI2,且锌粒过量时反应完全,不是置换反应,D错误;
答案选D。
5、下列说法正确的是
A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,溴与苯发生了加成反应[2023·新课标卷,11D]
B.向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉⁃KI溶液,先变橙色,后变蓝色,则氧化性:Cl2>Br2>I2[2022·全国乙卷,10A]
C.证明Br2的氧化性比I2的强:向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化[2022·江苏,11C]
D.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,则氧化性:(SCN)2<I2[2021·海南,14C]
【答案】C
【详解】苯不能与溴水反应,但能够萃取溴水中的溴,使水层颜色变浅,A错误;过量的氯水能够与KI反应生成I2,不能得出相应的结论,B错误;向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强,C正确;若向淀粉和I2的混合溶液中滴加少量的KSCN溶液,碘未完全反应,溶液也呈蓝色,故溶液仍为蓝色不能判断(SCN)2和I2的氧化性强弱,D错误。
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】卤族元素及卤素离子的检验
1、卤族元素
卤族元素(简称卤素),位于元素周期表的第ⅦA族,价电子排布式为ns2np5。
2.卤族元素物理性质的相似性和递变性
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
状态
气体
气体
液体
固体
特性
易液化
易挥发
易升华
相似性
都有颜色,有毒,在水中溶解度不大,
易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂。
递变性
从F2到I2,单质颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,
密度逐渐增大,在水中的溶解度逐渐减小。
①Br2是唯一常温下呈液态的非金属单质,保存液溴须加水进行水封,试剂瓶不能用橡胶塞。
②食用加碘盐,一般加KIO3,AgI可用于人工降雨。
【微点拨】溴水为橙黄色,溴在有机溶剂(CCl4)中是橙红色;
碘水为棕黄色,碘在有机溶剂(苯)中是紫红色。
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
与碱反应
(NaOH)
通式:2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O或
3Br2+6NaOH(浓)===5NaBr+NaBrO3+3H2O
I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O (也可生成NaI和NaIO3)
氧化性
①氧化性:Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
卤素单质间的置换反应:
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
Cl2+2I-===2Cl-+I2
Br2+2I-===2Br-+I2
与Fe2+反应:
2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+
I2不能与Fe2+反应,但I-与Fe3+可以反应:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+)
与SO2、Na2SO3反应:
SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4 (X=Cl、Br、I)
SO+X2+H2O===SO+2X-+2H+ (X=Cl、Br、I)
与Na2S反应:
X2+S2-===2X-+S↓ (X=Cl、Br、I)
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难,生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
H2+F2===2HF(冷暗处剧烈爆炸)、H2+Cl22HCl、
H2+Br22HBr、H2+I22HI
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价。
2Fe+3Cl22FeCl3、2Fe+3Br22FeBr3
Fe+I2===FeI2 (碘水生烟)
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,保存在塑料瓶中。
(4)AgF易溶于水,无感光性。
5、卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法检验I-
【例题1】下列试剂的实验室保存方法错误的是
A.氢氟酸保存在塑料瓶中
B.新制氯水保存在棕色细口瓶中
C.液溴水封保存,并用橡胶塞紧塞瓶口
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【详解】氢氟酸会和玻璃中的二氧化硅反应,不能保存在玻璃瓶中,应该保存在塑料瓶中,A正确;新制氯水含HClO,HClO见光易分解,棕色瓶避光,细口瓶适合装液体,B正确;液溴需水封防挥发,但液溴会腐蚀橡胶,应使用玻璃塞而非橡胶塞,C错误;高锰酸钾固体见光易分解,棕色广口瓶避光且便于取用固体,D正确。
【例题2】在点滴板①②③三个孔穴中分别滴入3滴新制的氯水,再向②③中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液;向④⑤两个孔穴中分别滴入3滴溴水,再向⑤中滴入3滴NaI溶液。下列关于该实验的说法正确的是
A.新制氯水中水的电离程度大于纯水的
B.①②③可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象完全相同
D.上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律
【答案】D
【详解】新制氯水呈酸性,抑制水的电离,新制氯水中水的电离程度小于纯水的,故A错误;①②③可得出氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,无法得到氧化性:Br2>I2,故B错误;久置的氯水实为稀盐酸,若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象不相同,故C错误;上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律,如卤族元素的非金属性:Cl>Br>I,故D正确。
【例题3】为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(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)A中湿润的淀粉⁃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中的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大
【详解】A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成的黄绿色气体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;关闭活塞a后,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2】其他重要卤素化合物
1.卤化氢
(1)氢化物三大性质比较
①热稳定性:HF>HCl>HBr>HI
②酸性:HF(弱)<HCl<HBr<HI
③还原性:HF<HCl<HBr<HI
(2)卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
①CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑ (萤石和浓硫酸在铅皿中)
②NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑ 2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
③NaBr+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑
④NaI+H3PO4(浓)NaH2PO4+HI↑
2.卤素互化物——XXn' (n=1,3,5,7)
有一个较重的卤素原子和奇数个较轻的卤素原子组成的,如IBr(s)、ICl(s)、ICl3(s)、BrF3(l)、ClF3(g),其化学性质与卤素单质相似,具有强氧化性。
①与金属的反应:2Mg+2IBr===MgI2+MgBr2
2BrF3+4Zn===ZnBr2+3ZnF2
②与水的反应:ICl+H2O===HCl+HIO(该反应不是氧化还原反应,各元素化合价不变)
3.拟(类)卤素:一些多原子分子与卤素单质性相似,其阴离子又与卤素阴离子性质相似,常称为拟卤素。如(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。
(CN)2+H2O===HCN+HCNO
2Fe+3(SCN)22Fe(SCN)3
【例题1】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.BrCl的氧化性介于Cl2和Br2之间,则足量BrCl与Fe反应的氧化产物为FeCl2和FeBr2
D.I2的氧化性强于BrCl
【答案】B
【详解】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,所以BrCl既不是氧化剂也不是还原剂,B正确;氧化性:Cl2>BrCl>Br2>Fe3+,故足量BrCl与Fe反应生成FeCl3和FeBr3,C错误;Cl、Br的非金属性比I强,所以I2的氧化性弱于BrCl,D错误。
【例题2】已知NaCN溶液呈碱性;(SCN)2、(CN)2与卤素单质的性质相似;还原性:SCN-的还原性介于Br-、Cl-之间。下列变化不能发生的是
A.HCN⥫⥬H++CN-
B.(CN)2+CH2==CH2—→NC—CH2—CH2—CN
C.往KSCN溶液中通入Cl2:2SCN-+Cl2===(SCN)2+2Cl-
D.2(SCN)2+4OH-===4SCN-+O2↑+2H2O
【答案】D
【详解】(SCN)2、(CN)2均为类卤素或拟卤素,其性质和卤素相似。由信息“NaCN溶液呈碱性”可推出HCN为弱酸,其部分电离,电离方程式用“⥫⥬”连接,A正确;卤素与乙烯可以发生加成反应,则(CN)2也可与乙烯发生加成反应,B正确;还原性:Br->SCN->Cl-,根据由强制弱的原则,SCN-能将Cl2还原成Cl-,C正确;(SCN)2在碱性溶液中会发生类似歧化反应,对应的离子方程式为(SCN)2+2OH-===SCN-+SCNO-+H2O,D错误。
【例题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
【考点3】从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业(电解NaCl溶液)
阳离子交换膜电解槽
海水―→粗盐饱和食盐水
电极反应
阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑ (氧化反应)
阴极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(还原反应)
化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
应用
①制漂白液:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
②产物制盐酸:H2+Cl22HCl
微点拨
①因为阳极产物Cl2和阴极产物H2会发生反应,Cl2和NaOH会发生反应,因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水,一般用阳离子交换膜将电解槽分隔成两部分,以避免电解产物之间发生反应。
②阳极区Cl-放电生成Cl2,生成的Cl2少量溶于水会使阳极区呈酸性。
2.海水提溴——主要方法:空气吹出法
(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Br-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富集:利用溴的挥发性,通入热空气或水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。
④提取:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带提碘
①工艺流程
【易错提醒】海带要在坩埚中灼烧,不可用烧杯或蒸发皿。
②两种原理
化学原理: Cl2+2KI===2KCl+I2、2H++2I-+H2O2===I2+2H2O
物理原理:单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
【例题1】海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用,有明显错误的是
A.海带灰滤液碘水I2的CCl4溶液水层I2
B.海水Br2溶液HBr溶液溴单质
C.海水或苦卤溶液 Mg
D.海水粗盐→粗盐水→精盐水
【答案】D
【详解】A.海带灰浸泡过滤,向滤液中加入双氧水溶液将碘离子氧化为碘,加入四氯化碳萃取碘,分液得到含有碘的有机溶液,溶液使用碱液反应使得碘单质成为盐溶液进入水层,酸化得到碘单质,A正确;
B.海水中通入氯气使得溴离子氧化为溴,用热空气将溴吹出溴单质,用二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸,向氢溴酸中通入氯气后蒸馏制得溴单质,B正确;
C.海水或苦卤加入氢氧化钙生成氢氧化镁沉淀,过滤分离出沉淀加入盐酸得到氯化镁溶液,在氯化氢气流中得到无水氯化镁,电解熔融无水氯化镁得到镁单质,C正确;
D.饱和氨盐水和二氧化碳生成碳酸氢钠晶体,精盐水和二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠,D错误;
故选D。
【例题2】为了从海带浸取液(含)中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列叙述正确的是
A.被称作绿色氧化剂,它是一种非极性分子
B.操作②需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
C.碘的水溶液加后,位于上层,分离碘和可用蒸馏的方法
D.④发生的离子方程式为
【答案】D
【详解】海带浸取液中的碘离子被加入的过氧化氢氧化得到含碘单质的水溶液,加入四氯化碳振荡、静置分层、分液得到碘单质的四氯化碳溶液,向碘单质的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液,碘单质和氢氧化钠反应得碘化钠和碘酸钠溶液,振荡、静置分层,去掉四氯化碳层,再加入稀硫酸酸化,碘化钠和碘酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应得到碘单质的悬浊液,通过过滤得到碘单质,据此解答。
A.被称作绿色氧化剂,它是一种极性分子,故A错误;
B.操作②为萃取,需要使用的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗,不需要玻璃棒,故B错误;
C.的密度比水大,位于下层,分离碘和可用蒸馏的方法,故C错误;
D.根据氧化还原反应的书写规则,得④发生的离子方程式为,故D正确;
答案选D。
【例题3】某同学检验海带中是否含有碘元素,进行了如下实验
步骤Ⅰ:灼烧干海带得到海带灰
步骤Ⅱ:将海带灰加蒸馏水溶解、过滤,得到海带灰浸取液
步骤Ⅲ:取少量浸取液于试管中,加入淀粉溶液,溶液未变蓝;再加入足量10%溶液(硫酸酸化),溶液变为蓝色
步骤Ⅳ:将10%溶液(硫酸酸化)替换为氯水,重复步骤Ⅲ,溶液未变蓝
步骤Ⅴ:向步骤Ⅳ所得溶液中通入,溶液迅速变为蓝色
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ中,灼烧干海带在蒸发皿中进行
B.步骤Ⅲ中,反应的离子方程式:
C.步骤Ⅳ中溶液未变蓝色是因为氯水有漂白性
D.步骤Ⅴ中溶液迅速变为蓝色表现的还原性
【答案】D
【详解】A.灼烧海带应在坩埚中进行,A错误;
B.该反应是在酸性条件下,离子方程式应该为,B错误;
C.过量的氯水氧化使溶液未变为蓝色,不是漂白性,C错误;
D.通时,将还原为,体现的还原性,D正确;
故选D;
第三部分 以【模练】促落实
1、下列关于卤族元素(X)的说法错误的是
A.从上往下,单质的颜色逐渐变深,熔、沸点逐渐增大,可推得单质砹是深色固体
B.从上往下,AgX颜色逐渐变深,在水中溶解度逐渐变小
C.从上往下,HX的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,HX的沸点逐渐升高
D.从上往下,元素非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱
【答案】C
【详解】从上往下,卤素单质颜色逐渐加深,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大,熔、沸点越来越高,可推知砹单质是有色固体,A正确;AgF可溶于水,AgCl、AgBr、AgI难溶于水,B正确;HF分子间存在氢键,其沸点比其他卤化氢高;相对分子质量:HCl<HBr<HI,沸点:HCl<HBr<HI,因此沸点:HF>HI>HBr>HCl,C错误;元素非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则稳定性:HF>HCl>HBr>HI,D正确。
2、许多物质性质上都存在递变规律,下列有关说法正确的是
A.键长:F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I,单质的活泼性:F2<Cl2<Br2<I2
B.非金属性:F>Cl>Br>I,酸性:HF>HCl>HBr>HI
C.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I,稳定性:HF>HCl>HBr>HI
D.原子半径:F<Cl<Br<I,卤素单质的氧化性:F2<Cl2<Br2<I2
【答案】C
【详解】F2具有极强氧化性,性质极其活泼,I2在常温下比较稳定,所以活泼性:F2>Cl2>Br2>I2,A错误;元素非金属性越强,则其最高价含氧酸酸性也越强,但与氢卤酸酸性强弱无必然联系,HF是弱酸,HCl、HBr、HI是强酸,B错误;一般情况下,键能与稳定性正相关,C正确;卤素单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,D错误。
3.海带灰中含有少量。实验室从海带灰中提取碘的简化流程如下:
下列说法错误的是
A.“氧化”的离子方程式为
B.可选择乙醇作萃取剂,因为在乙醇中溶解度较大
C.“反萃取”的离子方程式为
D.利用“萃取”与“反萃取”法实现了在水中的富集
【答案】B
【详解】水浸使海带灰中的碘离子进入浸液;酸性过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,再用四氯化碳萃取。浓氢氧化钠溶液反萃取时,碘发生歧化,生成水溶性的碘离子和碘酸根离子,酸化后重新生成碘单质。
A.“氧化”阶段在酸性条件下用氧化,碘、氢、氧原子及电荷均守恒,离子方程式为,A正确;
B.液—液萃取剂应与水不互溶,乙醇与水互溶,不能形成两相,不能用乙醇从水溶液中萃取,B错误;
C.浓溶液反萃取时,在碱性条件下歧化为和,其离子方程式为,C正确;
D.萃取使进入有机相,浓溶液反萃取使碘以、形式进入水相,酸化后重新生成,实现了碘在水相中的富集,D正确;
故选B。
4、元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
【答案】D
【详解】HF为弱酸,但能与二氧化硅反应,则氢氟酸可用于雕刻玻璃,与氢氟酸呈酸性无关,A错误;KIO3中含有I元素,所以可用作食盐碘添加剂,与KIO3受热分解无关,B错误;碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后就会在空气中形成极多极细的碘化银粒子,用作冰核形成剂可以跟云层中的水蒸气起催化作用,与感光性无关,C错误。
5.、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;
6、亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
下列说法错误的是( )
A.“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4
B.ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍
C.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
【答案】B
【详解】由题给流程可知,反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水,反应得到的亚氯酸钠在55 ℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。71 g Cl2完全反应转移2 mol电子,67.5 g ClO2完全反应转移5 mol电子,则ClO2的消毒能力约是Cl2的2.63倍,B项错误;“反应2”中发生反应的化学方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项正确;温度过高,NaClO2会分解,所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率,D项正确。
7、某小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应制备Cl2O,实验装置如下。已知:Cl2O在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,Cl2O+2NaOH===2NaClO+H2O。下列说法错误的是
A.E装置仅用于吸收未反应的Cl2
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.Cl2O属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
【答案】A
【详解】A中二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,B中饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢,C中潮湿的氯气和碳酸钠反应,D收集制备的Cl2O,E吸收氯气和生成的Cl2O,防止污染。Cl2O与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,其密度比空气大,可用向上排空气法收集,C正确。
8.下列有关卤素及其氢化物的性质判断错误的是
A.沸点:
B.键能:
C.还原性:
D.密度:
【答案】B
【详解】A.HF分子间存在氢键,沸点在卤化氢中最高,HCl、HBr、HI均为分子晶体,相对分子质量越大范德华力越强,沸点越高,该沸点顺序正确,A正确,不符合题意;
B.F原子半径很小,分子中两个F原子的孤对电子排斥作用强,导致F-F键能小于Cl-Cl,实际键能顺序为Cl-Cl>Br-Br>F-F>I-I,该选项键能排序错误,B错误,符合题意;
C.卤族元素从上到下非金属性逐渐减弱,对应氢化物的失电子能力(还原性)逐渐增强,该还原性顺序正确,C正确,不符合题意;
D.卤素单质均为分子晶体,相对分子质量越大密度越大,常温下为固体、为液体、和为气体,该密度顺序正确,D正确,不符合题意;
故选B。
9、氯、溴、碘及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.漂白粉水溶液呈碱性,可用于漂白纸张
B.FeCl3溶液具有酸性,可用于腐蚀印刷电路铜板上的Cu
C.BrCl和IBr中Br所带的电性不同,BrCl和IBr与水反应的产物不同
D.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
【答案】C
【详解】FeCl3溶液可腐蚀印刷电路铜板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,与FeCl3溶液呈酸性无关,故B不选;在IBr中I呈+1价,Br呈-1价,故与水反应生成HBr、HIO,在BrCl中Br呈+1价,Cl呈-1价,故与水反应生成HCl、HBrO,故C选;淀粉遇I2变蓝,I2可用于检验淀粉的存在,与其易升华无关,故D不选。
10.下列有关卤族化合物的说法错误的是
A.的空间结构为直线形
B.分子中O原子所处的化学环境有2种
C.(碘酸碘)中碘元素的化合价分别为+3,+5
D.低温下,HOF与水反应的化学方程式为
【答案】A
【详解】A.中心I价电子数为7,离子带1个正电荷,形成2个σ键,孤电子对数==2,价层电子对数为=4,则空间结构为V形,A错误;
B.的结构为,有2种不同化学环境的O原子,B正确;
C.可改写为,阳离子中I为+3价,碘酸根中I为+5价,C正确;
D.HOF中F为-1价、O为0价,反应中只有O元素变价:HOF中0价O、水中-2价O都变为中-1价O,反应符合氧化还原规律,D正确;
故选A。
11、利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A.获得纯净、干燥的氯气
B.验证Na2O2与水反应生成O2
C.验证氧化性:Cl2>Br2>I2
D.用CCl4萃取碘水中的碘单质
【答案】C
【详解】饱和食盐水可除去氯气中的HCl,浓硫酸可干燥氯气,能获得纯净、干燥的氯气,A正确;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,其中O2可用带火星的木条来检验,若是木条复燃则证明有O2生成,B正确;Cl2可以将NaBr溶液中的溴以及KI溶液中的碘置换出来,可以证明Cl2氧化性强于Br2和I2,但是无法比较Br2和I2两者氧化性强弱,C错误;碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4与水不互溶,图中萃取操作正确,D正确。
12、某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)===NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若c处褪色,说明Cl2有还原性
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
【答案】A
【详解】具支试管产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2,溶液变橙色,可得氧化性:Cl2>Br2,氯气可在b处和KI反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,可得氧化性:Cl2>I2,但I2与Br2的氧化性强弱未知,无法确定Cl2、Br2、I2氧化性的强弱顺序,B错误;c处的酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,能与还原性物质(挥发出的HCl)反应而褪色,C错误;挥发出的少量HCl和生成的Cl2可与NaOH反应而使溶液碱性减弱,且氯气和NaOH反应可生成NaClO,NaClO具有漂白性,所以酚酞溶液褪色不能说明氯气具有漂白性,D错误。
13、利用KIO3酸性溶液与H2O2的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为指示剂,不停振荡锥形瓶,反应原理:①2HIO3+5H2O2===I2+5O2↑+6H2O;②I2+5H2O2===2HIO3+4H2O。下列说法错误的是( )
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是HIO3
C.依据类比思维:可用KClO3替代KIO3完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O
【答案】C
【详解】由于淀粉为指示剂,碘单质先通过反应①生成,然后通过反应②消耗,两个反应不断重复发生,故实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现,A正确;反应①中HIO3的碘元素得电子生成I2,是氧化剂,B正确;氯气不会使淀粉变蓝,且氯气在水中溶解度较小,生成后可能扩散,还会与水反应,不能用KClO3替代KIO3完成该实验,C错误;反应①和反应②相加可得“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O,D正确。
14、二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、高效消毒杀菌剂,工业制备二氧化氯的流程如图,发生器中的反应原理:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。下列说法错误的是( )
A.依据氧化还原反应规律,NaClO3的氧化性强于Cl2
B.Cl中Cl原子的杂化方式为sp3杂化,空间结构为三角锥形
C.ClO2发生器中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.等物质的量的ClO2的消毒效率(单位物质的量的氧化剂所得电子数)为Cl2的2.5倍
【答案】C
【详解】依据氧化还原反应规律可知氧化性顺序:氧化剂>氧化产物,NaClO3的氧化性强于Cl2,A正确;Cl中Cl的价层电子对数是4,氯原子的杂化方式为sp3杂化,且有一个孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,B正确;ClO2发生器中发生反应:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,该反应中NaClO3中Cl元素化合价降低,氧化剂是NaClO3,HCl中Cl元素化合价升高,其中2个HCl中氯元素价态发生改变,故2个HCl作为还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,C错误;已知ClO2作氧化剂时1 mol ClO2得到5 mol电子,而Cl2作氧化剂时1 mol Cl2得到2 mol电子,故等物质的量的ClO2的消毒效率为Cl2的2.5倍,D正确。
15.溴()是一种重要的化学试剂,它被广泛应用于无机化学实验和有机合成中。常温、常压下是深红棕色的液体。某化学兴趣小组用如图装置制取溴。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入,,混合,逐滴加入溶液。
ⅱ.通入冷凝水,开始加热,至液体沸腾,促进不断生成并连续进入冷凝管内,反应进行过程中,A中液面上气体红棕色逐渐加深同时有深红棕色液体出现在冷凝管内壁,随后大量深红棕色液体成股流至右端收集烧瓶内,烧瓶内的气体呈现深红棕色。
ⅲ.当A中和冷凝管内的气体基本变为无色时,________,实验结束。
ⅳ.用胶头滴管吸取收集烧瓶下层的深红棕色液体,提纯后最终得到。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)溴具有挥发性,密度比水大,实验室保存液溴的方法是______________。保存液溴的试剂瓶不宜用橡胶塞的原因是________________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为________________________。
(4)步骤ⅲ中的实验操作为________(按操作顺序填写相应步骤序号)。
①关闭冷凝水 ②停止加热
(5)有人建议将仪器C换成如图仪器D,效果会更好,你________(填“同意”或“不同意”)此观点,并说出原因:______________________。
(6)本实验中的产率为________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2)用棕色细口瓶盛装并加少量水液封 具有强氧化性和腐蚀性
(3)
(4)②① (5)不同意 球形冷凝管内易积存液体,不利于液溴顺利流下 (6)72.9
【详解】制备溴的实验装置中,蒸馏烧瓶A中盛有和,用恒压滴液漏斗B向其中逐滴加入硫酸,利用酸性条件下将氧化得到;随蒸馏烧瓶内液体沸腾,生成的挥发后进入直形冷凝管C,冷凝成红棕色液体,液体经尾接管流到烧瓶中收集,圆底烧瓶连接尾气吸收装置,防止溴蒸气逸出造成污染。
(1)由装置图可知,该仪器带支管,名称是蒸馏烧瓶,是蒸馏操作的常用容器。
(2)液溴密度大于水且难溶于水,需避光保存并水封,可以大幅减少溴的挥发;
橡胶属于有机物,溴的强氧化性会使其老化、被腐蚀,因此不能用橡胶塞。
(3)酸性条件下作为氧化剂将氧化为,自身被还原为,根据得失电子守恒、原子守恒配平得反应方程式为:。
(4)实验结束时,应该先停止加热,利用余热将残留的溴蒸气蒸出,待体系冷却后再关闭冷凝水,可保证产物充分冷凝收集。
(5)不同意此观点,D为球形冷凝管,若将C(直形冷凝管)换成D,内壁容易积存液体,会残留大量液溴,无法顺利全部流入收集烧瓶,会造成产物损失。
(6)先计算各反应物的物质的量:,,;而方程式中三者的化学计量数分别为2、10、8,可知,过量,以为基准,完全反应时理论生成,质量为,因此产率为。
16、KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
(1)Cl在元素周期表中的位置是 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+ +
(3)“逐Cl2”采用的方法是 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 (任写一条)。
【答案】(1)第3周期ⅦA族 r(K+)<r(Cl-)
(2)6I2+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑ (3)加热 (4)KCl (5)KOH
(6)产生Cl2,易污染环境
【详解】(1)比较半径,一般先看电子层数,电子层数一样,再看核内质子数,核内质子数越少,半径越大,可知r(K+)<r(Cl-)。(4)KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度不同,采用结晶法分离,滤液中的溶质主要是KCl。(5)要使KH(IO3)2转化为KIO3,可以加入KOH调节pH,发生反应:KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O,从而避免引入新的杂质离子。
17、FeCl3是常见的化学试剂,用下列实验装置制取少量无水FeCl3,已知FeCl3易升华,遇水会强烈水解。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→ →g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
(2)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有 。
(3)请写出装置④中制备FeCl3的化学方程式: 。
(4)硬质玻璃管不用导管而直接连接收集器的优点是 。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃 (填装置序号)处酒精灯,后点燃 (填装置序号)处酒精灯。
【答案】(1)e→d→c→b→h→i→c→b (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)2Fe+3Cl22FeCl3 (4)能防止FeCl3固体在导管中积聚而造成堵塞 (5)⑤ ④
18.海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:
Ⅰ.综合利用海水资源,可以从海水中提取液溴的同时制取NaCl晶体,其流程如图:
(1)流程中通氯气后,用水蒸气吹出溴的原因为______(填标号)。
a.溴的氧化性较强 b.溴的熔点较低
c.溴的挥发性较强 d.溴在水中的溶解度较低
(2)、吸收时,发生反应的离子方程式为______。
(3)粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、______(填标号,所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a.加入溶液→加入NaOH溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b.加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c.加入溶液→加入溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸
Ⅱ.海带中含有丰富的碘,某研究性学习小组按如下实验流程进行实验:
(4)实验发现,海带灼烧(灰化)的时间会影响步骤④所获得的溶液中的浓度,研究小组将实验结果绘制成如图所示灰化时间-吸光度图像(已知:溶液的浓度越大吸光度越大)。步骤④中发生反应的离子方程式为 ;灰化时间超过40min时,曲线呈现图中变化趋势的原因是______。
(5)步骤⑤为将含溶液转移至______(填仪器名称)中,并向其中加入适量的苯,振荡、静置一段时间,观察到______的现象。
【答案】(1)c (2) (3)c
(4) 灰化时间过长导致在高温下升华损失
(5)分液漏斗 溶液分层,上层溶液紫红色,下层接近无色
【详解】(1)a.氧化性是化学性质,该过程是物理变化,两者没有关系,a错误;
b.熔点影响固态行为,非吹出主因,b错误;
c.挥发性较强,可被水蒸气携带逸出,实现与水相的分离,c正确;
d.溴在水中的溶解度较低,有一定影响,但不是关键,d错误;
答案选c。
(2)根据流程图可知,该反应的反应物是、、,生成物有,可知溴发生了还原反应,应该发生氧化反应,化合价升高,离子方程式为。
(3)粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,泥沙过滤即可除去,后三个分别用、、与其生成沉淀除去。而三种物质中和可发生反应,为了不引入新的杂质,应加在的前面,这样过量的可在后续用盐酸除去。而生成的沉淀中、都能和盐酸反应,所以应在加入盐酸前过滤。综上所述,选c。
(4)具有氧化性,将氧化为,离子方程式为。碘单质易升华,海带灼烧时温度较高,时间过久会导致部分被氧化为后升华造成损失。
(5)由流程图可知,步骤⑤是萃取分液,过程是将碘水溶液加入分液漏斗中,再加入适量的苯,因为碘在苯中的溶解度比在水中的大,在振荡的过程中会从水中分离溶到苯中,而苯的密度比水的密度小,可观察到上层溶液为紫红色。
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以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第14讲 卤族元素、溴、碘的提取
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 5 题
非选择题: 0 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】卤族元素及卤素离子的检验+3道例题
【考点2】其他重要卤素化合物+3道例题
【考点3】从海水资源中提取卤素单质+3道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·全国卷·高考真题)下列检验方法不能达到目的的是
选项
检验目的
检验方法
A
CuO是否被氢气完全还原
取少量还原后的样品,加入稀硫酸,若溶液变蓝色,则未完全还原
B
硫酸亚铁是否氧化变质
取少量样品溶于稀盐酸,加入KSCN溶液,若溶液变红色,则样品氧化变质
C
市购食盐是否为加碘盐
取少量样品溶于水,加入淀粉溶液,若溶液不变为蓝色,则不是加碘盐
D
自来水中是否存在
取水样,硝酸酸化后加入溶液,若生成白色沉淀,则存在
A.A B.B C.C D.D
2.(2024·福建·高考真题)多卤离子在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.可分解为和
3.(2024·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
4.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,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
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A.A B.B C.C D.D
5、下列说法正确的是
A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,溴与苯发生了加成反应[2023·新课标卷,11D]
B.向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉⁃KI溶液,先变橙色,后变蓝色,则氧化性:Cl2>Br2>I2[2022·全国乙卷,10A]
C.证明Br2的氧化性比I2的强:向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化[2022·江苏,11C]
D.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,则氧化性:(SCN)2<I2[2021·海南,14C]
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】卤族元素及卤素离子的检验
1、卤族元素
卤族元素(简称卤素),位于元素周期表的第ⅦA族,价电子排布式为ns2np5。
2.卤族元素物理性质的相似性和递变性
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
状态
气体
气体
液体
固体
特性
易液化
易挥发
易升华
相似性
都有颜色,有毒,在水中溶解度不大,
易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有机溶剂。
递变性
从F2到I2,单质颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,
密度逐渐增大,在水中的溶解度逐渐减小。
①Br2是唯一常温下呈液态的非金属单质,保存液溴须加水进行水封,试剂瓶不能用橡胶塞。
②食用加碘盐,一般加KIO3,AgI可用于人工降雨。
【微点拨】溴水为橙黄色,溴在有机溶剂(CCl4)中是橙红色;
碘水为棕黄色,碘在有机溶剂(苯)中是紫红色。
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
与碱反应
(NaOH)
通式:2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O或
3Br2+6NaOH(浓)===5NaBr+NaBrO3+3H2O
I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O (也可生成NaI和NaIO3)
氧化性
①氧化性:Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
卤素单质间的置换反应:
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
Cl2+2I-===2Cl-+I2
Br2+2I-===2Br-+I2
与Fe2+反应:
2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+
I2不能与Fe2+反应,但I-与Fe3+可以反应:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+)
与SO2、Na2SO3反应:
SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4 (X=Cl、Br、I)
SO+X2+H2O===SO+2X-+2H+ (X=Cl、Br、I)
与Na2S反应:
X2+S2-===2X-+S↓ (X=Cl、Br、I)
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难,生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
H2+F2===2HF(冷暗处剧烈爆炸)、H2+Cl22HCl、
H2+Br22HBr、H2+I22HI
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价。
2Fe+3Cl22FeCl3、2Fe+3Br22FeBr3
Fe+I2===FeI2 (碘水生烟)
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,保存在塑料瓶中。
(4)AgF易溶于水,无感光性。
5、卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
(2)置换——萃取法
(3)氧化——淀粉法检验I-
【例题1】下列试剂的实验室保存方法错误的是
A.氢氟酸保存在塑料瓶中
B.新制氯水保存在棕色细口瓶中
C.液溴水封保存,并用橡胶塞紧塞瓶口
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【例题2】在点滴板①②③三个孔穴中分别滴入3滴新制的氯水,再向②③中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液;向④⑤两个孔穴中分别滴入3滴溴水,再向⑤中滴入3滴NaI溶液。下列关于该实验的说法正确的是
A.新制氯水中水的电离程度大于纯水的
B.①②③可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象完全相同
D.上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律
【例题3】为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(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2】其他重要卤素化合物
1.卤化氢
(1)氢化物三大性质比较
①热稳定性:HF>HCl>HBr>HI
②酸性:HF(弱)<HCl<HBr<HI
③还原性:HF<HCl<HBr<HI
(2)卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸
①CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑ (萤石和浓硫酸在铅皿中)
②NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑ 2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
③NaBr+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑
④NaI+H3PO4(浓)NaH2PO4+HI↑
2.卤素互化物——XXn' (n=1,3,5,7)
有一个较重的卤素原子和奇数个较轻的卤素原子组成的,如IBr(s)、ICl(s)、ICl3(s)、BrF3(l)、ClF3(g),其化学性质与卤素单质相似,具有强氧化性。
①与金属的反应:2Mg+2IBr===MgI2+MgBr2
2BrF3+4Zn===ZnBr2+3ZnF2
②与水的反应:ICl+H2O===HCl+HIO(该反应不是氧化还原反应,各元素化合价不变)
3.拟(类)卤素:一些多原子分子与卤素单质性相似,其阴离子又与卤素阴离子性质相似,常称为拟卤素。如(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。
(CN)2+H2O===HCN+HCNO
2Fe+3(SCN)22Fe(SCN)3
【例题1】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.BrCl的氧化性介于Cl2和Br2之间,则足量BrCl与Fe反应的氧化产物为FeCl2和FeBr2
D.I2的氧化性强于BrCl
【例题2】已知NaCN溶液呈碱性;(SCN)2、(CN)2与卤素单质的性质相似;还原性:SCN-的还原性介于Br-、Cl-之间。下列变化不能发生的是
A.HCN⥫⥬H++CN-
B.(CN)2+CH2==CH2—→NC—CH2—CH2—CN
C.往KSCN溶液中通入Cl2:2SCN-+Cl2===(SCN)2+2Cl-
D.2(SCN)2+4OH-===4SCN-+O2↑+2H2O
【例题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”)。
【考点3】从海水资源中提取卤素单质
1.氯的提取——氯碱工业(电解NaCl溶液)
阳离子交换膜电解槽
海水―→粗盐饱和食盐水
电极反应
阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑ (氧化反应)
阴极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(还原反应)
化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
应用
①制漂白液:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
②产物制盐酸:H2+Cl22HCl
微点拨
①因为阳极产物Cl2和阴极产物H2会发生反应,Cl2和NaOH会发生反应,因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水,一般用阳离子交换膜将电解槽分隔成两部分,以避免电解产物之间发生反应。
②阳极区Cl-放电生成Cl2,生成的Cl2少量溶于水会使阳极区呈酸性。
2.海水提溴——主要方法:空气吹出法
(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Br-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富集:利用溴的挥发性,通入热空气或水蒸气,吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。
④提取:再用Cl2将HBr氧化得到产品溴2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带提碘
①工艺流程
【易错提醒】海带要在坩埚中灼烧,不可用烧杯或蒸发皿。
②两种原理
化学原理: Cl2+2KI===2KCl+I2、2H++2I-+H2O2===I2+2H2O
物理原理:单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
【例题1】海水是一项取之不尽的资源。下列关于海水资源的利用,有明显错误的是
A.海带灰滤液碘水I2的CCl4溶液水层I2
B.海水Br2溶液HBr溶液溴单质
C.海水或苦卤溶液 Mg
D.海水粗盐→粗盐水→精盐水
【例题2】为了从海带浸取液(含)中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列叙述正确的是
A.被称作绿色氧化剂,它是一种非极性分子
B.操作②需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
C.碘的水溶液加后,位于上层,分离碘和可用蒸馏的方法
D.④发生的离子方程式为
【例题3】某同学检验海带中是否含有碘元素,进行了如下实验
步骤Ⅰ:灼烧干海带得到海带灰
步骤Ⅱ:将海带灰加蒸馏水溶解、过滤,得到海带灰浸取液
步骤Ⅲ:取少量浸取液于试管中,加入淀粉溶液,溶液未变蓝;再加入足量10%溶液(硫酸酸化),溶液变为蓝色
步骤Ⅳ:将10%溶液(硫酸酸化)替换为氯水,重复步骤Ⅲ,溶液未变蓝
步骤Ⅴ:向步骤Ⅳ所得溶液中通入,溶液迅速变为蓝色
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ中,灼烧干海带在蒸发皿中进行
B.步骤Ⅲ中,反应的离子方程式:
C.步骤Ⅳ中溶液未变蓝色是因为氯水有漂白性
D.步骤Ⅴ中溶液迅速变为蓝色表现的还原性
第三部分 以【模练】促落实
1、下列关于卤族元素(X)的说法错误的是
A.从上往下,单质的颜色逐渐变深,熔、沸点逐渐增大,可推得单质砹是深色固体
B.从上往下,AgX颜色逐渐变深,在水中溶解度逐渐变小
C.从上往下,HX的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,HX的沸点逐渐升高
D.从上往下,元素非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱
2、许多物质性质上都存在递变规律,下列有关说法正确的是
A.键长:F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I,单质的活泼性:F2<Cl2<Br2<I2
B.非金属性:F>Cl>Br>I,酸性:HF>HCl>HBr>HI
C.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I,稳定性:HF>HCl>HBr>HI
D.原子半径:F<Cl<Br<I,卤素单质的氧化性:F2<Cl2<Br2<I2
3.海带灰中含有少量。实验室从海带灰中提取碘的简化流程如下:
下列说法错误的是
A.“氧化”的离子方程式为
B.可选择乙醇作萃取剂,因为在乙醇中溶解度较大
C.“反萃取”的离子方程式为
D.利用“萃取”与“反萃取”法实现了在水中的富集
4、元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
5.、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:
6、亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等,以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。
已知:消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
下列说法错误的是( )
A.“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4
B.ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍
C.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度,提高产品产率
7、某小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应制备Cl2O,实验装置如下。已知:Cl2O在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,Cl2O+2NaOH===2NaClO+H2O。下列说法错误的是
A.E装置仅用于吸收未反应的Cl2
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.Cl2O属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
8.下列有关卤素及其氢化物的性质判断错误的是
A.沸点:
B.键能:
C.还原性:
D.密度:
9、氯、溴、碘及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.漂白粉水溶液呈碱性,可用于漂白纸张
B.FeCl3溶液具有酸性,可用于腐蚀印刷电路铜板上的Cu
C.BrCl和IBr中Br所带的电性不同,BrCl和IBr与水反应的产物不同
D.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
10.下列有关卤族化合物的说法错误的是
A.的空间结构为直线形
B.分子中O原子所处的化学环境有2种
C.(碘酸碘)中碘元素的化合价分别为+3,+5
D.低温下,HOF与水反应的化学方程式为
11、利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A.获得纯净、干燥的氯气
B.验证Na2O2与水反应生成O2
C.验证氧化性:Cl2>Br2>I2
D.用CCl4萃取碘水中的碘单质
12、某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)===NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若c处褪色,说明Cl2有还原性
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
13、利用KIO3酸性溶液与H2O2的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为指示剂,不停振荡锥形瓶,反应原理:①2HIO3+5H2O2===I2+5O2↑+6H2O;②I2+5H2O2===2HIO3+4H2O。下列说法错误的是( )
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是HIO3
C.依据类比思维:可用KClO3替代KIO3完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O
14、二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、高效消毒杀菌剂,工业制备二氧化氯的流程如图,发生器中的反应原理:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。下列说法错误的是( )
A.依据氧化还原反应规律,NaClO3的氧化性强于Cl2
B.Cl中Cl原子的杂化方式为sp3杂化,空间结构为三角锥形
C.ClO2发生器中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.等物质的量的ClO2的消毒效率(单位物质的量的氧化剂所得电子数)为Cl2的2.5倍
15.溴()是一种重要的化学试剂,它被广泛应用于无机化学实验和有机合成中。常温、常压下是深红棕色的液体。某化学兴趣小组用如图装置制取溴。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入,,混合,逐滴加入溶液。
ⅱ.通入冷凝水,开始加热,至液体沸腾,促进不断生成并连续进入冷凝管内,反应进行过程中,A中液面上气体红棕色逐渐加深同时有深红棕色液体出现在冷凝管内壁,随后大量深红棕色液体成股流至右端收集烧瓶内,烧瓶内的气体呈现深红棕色。
ⅲ.当A中和冷凝管内的气体基本变为无色时,________,实验结束。
ⅳ.用胶头滴管吸取收集烧瓶下层的深红棕色液体,提纯后最终得到。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)溴具有挥发性,密度比水大,实验室保存液溴的方法是______________。保存液溴的试剂瓶不宜用橡胶塞的原因是________________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为________________________。
(4)步骤ⅲ中的实验操作为________(按操作顺序填写相应步骤序号)。
①关闭冷凝水 ②停止加热
(5)有人建议将仪器C换成如图仪器D,效果会更好,你________(填“同意”或“不同意”)此观点,并说出原因:______________________。
(6)本实验中的产率为________%(保留三位有效数字)。
16、KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
(1)Cl在元素周期表中的位置是 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+ +
(3)“逐Cl2”采用的方法是 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 (任写一条)。
17、FeCl3是常见的化学试剂,用下列实验装置制取少量无水FeCl3,已知FeCl3易升华,遇水会强烈水解。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→ →g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
(2)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有 。
(3)请写出装置④中制备FeCl3的化学方程式: 。
(4)硬质玻璃管不用导管而直接连接收集器的优点是 。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃 (填装置序号)处酒精灯,后点燃 (填装置序号)处酒精灯。
18.海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:
Ⅰ.综合利用海水资源,可以从海水中提取液溴的同时制取NaCl晶体,其流程如图:
(1)流程中通氯气后,用水蒸气吹出溴的原因为______(填标号)。
a.溴的氧化性较强 b.溴的熔点较低
c.溴的挥发性较强 d.溴在水中的溶解度较低
(2)、吸收时,发生反应的离子方程式为______。
(3)粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、______(填标号,所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a.加入溶液→加入NaOH溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b.加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c.加入溶液→加入溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸
Ⅱ.海带中含有丰富的碘,某研究性学习小组按如下实验流程进行实验:
(4)实验发现,海带灼烧(灰化)的时间会影响步骤④所获得的溶液中的浓度,研究小组将实验结果绘制成如图所示灰化时间-吸光度图像(已知:溶液的浓度越大吸光度越大)。步骤④中发生反应的离子方程式为 ;灰化时间超过40min时,曲线呈现图中变化趋势的原因是______。
(5)步骤⑤为将含溶液转移至______(填仪器名称)中,并向其中加入适量的苯,振荡、静置一段时间,观察到______的现象。
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