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第十二讲 氯及其化合物（二）
1． 从原子的核外电子排布，了解卤素(单质化合物)的相似性和递变性。
2． 了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
3． 充分认识海水资源的重要性。
知识点一　卤素单质及其化合物的性质
1．Cl2、Br2、I2的物理性质
溴元素主要以______形式存在于海水中，人们把__________称之为“海洋元素”。氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里，都属于____族元素，简称“卤素”。Br2是一种________色____体，易挥发；I2是一种______色____体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是________，I2溶解在水中的颜色是____________，Br2溶解在CCl4中的颜色是__________，I2溶解在CCl4中的颜色是__________。
2．卤素的氧化还原性及海水提取溴、海带中碘元素的检验
(1)卤素单质氧化性的顺序是：Cl2____Br2____I2；阴离子的还原性顺序是：I－____Br－____Cl－。请写出Cl2与NaBr、KI溶液反应的离子方程式：_________________________、
________________________________________________________________________；
Br2与KI溶液反应的离子方程式：__________________________________________。
(2)从海水中提取溴一般要经过________、________、________三步。利用溴的________性，鼓入________或水蒸气，就可将溶解在苦卤中的溴分离出来。
(3)海水中的碘浓度很低，一般从海产品，如海带中提取。
　　　　 水 　
　　　　 ↓　　　 ↓
→→→→→
知识点一
1．Br－　溴元素　卤　深红棕　液　紫黑　固　橙色　深黄色→褐色　橙色→橙红色　紫色→深紫色
2．(1)>　>　>　>Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　Cl2＋2I－===2Cl－＋I2　Br2＋2I－===2Br－＋I2
(2)浓缩　氧化　提取　挥发　热空气
(3)氯气
知识点二　卤素离子的检验方法
1．AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
2．置换——萃取法
未知液　有机层呈
3．氧化——淀粉法检验I－
未知液　________溶液，表示有I－
知识点二
1．白色　浅黄色　黄色
2．Br－　I－
3．蓝色
一、卤素单质的性质比较
1．相似性
(1)除F2外，Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应，试写出Br2与NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________。
(2)都能与金属反应生成卤化物，试写出Na、Fe分别与Br2反应的方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)与一些还原性离子的反应，试写出Br2分别与Fe2＋、SO离子方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
【答案】
1.(1)Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O
(2)2Na＋Br2===2NaBr　2Fe＋3Br22FeBr3
(3)Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－
Br2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Br－
2．递变性
(1)分别写出I2和Fe的反应，及I－和Fe3＋的反应，体会卤素单质性质的递变性：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)还有哪些事实说明氧化性Cl2>Br2>I2
　
　
　
(3)卤素单质为什么具有相似性和递变性？
　
　
【答案】
2．(1)Fe＋I2FeI2
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(2)①卤素单质和H2反应的条件及氢化物的稳定性：例如F2和H2在暗处即能爆炸(剧烈反应)，H2和Cl2光照能爆炸，而Br2和H2则加热才能发生等，且生成的氢化物的稳定性从HF至HI越来越差。
②Cl2能从KBr、NaI溶液中置换出Br2、I2；Br2能从NaI溶液中置换I2，而不能从NaCl溶液中置换Cl2等。
(3)这是由原子结构决定的，从F→I，原子的最外电子层都有7个电子，都易得1个电子形成稳定结构，而原子半径越来越大，得电子能力逐渐减弱，故所形成的单质具有相似性和递变性。
3．卤素单质的特性
(1)F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质？为什么？
　
(2)你认为卤素单质还有哪些特殊性质？请列举出来。
【答案】
3．(1)常温下，F2与水剧烈反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，故不能从水溶液中置换其他卤素单质。
(2)如F2是氧化性最强的单质；Br2在常温下是红棕色液体；碘易升华，遇淀粉变蓝色；Cl2是黄绿色气体等，都是比较特殊的性质。
二、萃取和分液在卤素性质实验中的应用
问题　在做卤素性质实验时，为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质？
【答案】
卤素单质在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度。在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小，常利用萃取和分液的方法，将相关物质富集，以便有足够大的含量，从而进行物质检验或测定。
1．下列与卤元素相关的实验方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验火柴头中氯元素 取火柴头浸泡液于试管中，加入NaNO2溶液，再加AgNO3溶液 溶液中出现白色沉淀，说明火柴头中含有氯元素
B 检验加碘盐中存在的KIO3 取一定量的食盐溶于水配成溶液，加入足量NaHSO3溶液，再加入淀粉溶液 溶液呈蓝色，说明食盐中存在KIO3
C 证明氯气可溶于水 用一支100mL针筒抽取80mL氯气，然后抽取20mL水，振荡 黄绿色消失，说明氯气可溶于水
D 探究铝的配合物的生成 向1mL 0.5mol·L-1的氯化铝溶液中加入2mL NaF饱和溶液，再加入lmL 3mol·L-1氨水溶液 无白色沉淀生成，说明铝离子与氟离子形成了配合物
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．火柴头中氯元素以氯酸钾存在，与硝酸、硝酸银不反应，应灼烧后、溶解，加硝酸、硝酸银检验，A不合题意；
B．取一定量的食盐溶于水配成溶液，加入足量NaHSO3溶液，再加入淀粉溶液，溶液呈蓝色，说明溶液中含有I2，但不能说明食盐中存在KIO3，也可能是NaIO3等碘酸盐或者其他价态较高的含碘化合物，B不合题意；
C．氯气溶于水后若仍然以Cl2的形式存在，则溶液应该呈黄绿色或者淡黄绿色，用一支100mL针筒抽取80mL氯气，然后抽取20mL水，振荡，黄绿色消失，则说明氯气不仅仅是溶于水，而是Cl2和H2O能够反应生成无色物质，C不合题意；
D．向1mL 0.5mol·L-1的氯化铝溶液中加入2mL NaF饱和溶液，再加入lmL 3mol·L-1氨水溶液，由于氨水为弱碱，与Al(OH)3不反应，若无白色沉淀生成，说明溶液中不存在Al3+，即能说明铝离子与氟离子形成了配合物，D符合题意；
故答案为：D。
2．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I-的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中正确的是
A．加碘盐溶于水后加淀粉会变蓝
B．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>
C．途径Ⅱ反应生成I2，该反应中NaHSO3作氧化剂
D．萃取碘水中I2，若CCl4的总量一定，则分多次加入比一次加入萃取效果更好
【答案】D
【解析】A．加碘盐中的碘为碘酸根离子，碘单质遇淀粉才变蓝，故加碘盐溶于水后加淀粉不会变蓝，选项A错误；
B．由途径I可知氧化性Cl2＞I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2＜NaIO3，由途径Ⅲ可知氧化性Cl2＞NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2＞＞I2，选项B错误；
C．途径Ⅱ反应生成I2，则碘元素由+5价降为0价化合价降低，该反应中NaHSO3硫元素由+4价升为+6价，作为还原剂，选项C错误；
D．萃取过程中，每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配，多次萃取相当于不断降低物质的浓度，所以萃取碘水中I2时，若CCl4的总量一定，则分多次加入比一次加入萃取效果更好，选项D正确；
答案选D。
3．IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题。
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________；它与水反应的化学方程式为ICl＋H2O=HIO＋HCl，该反应的反应类型为________(填中学常见的无机反应类型)。
(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性，能与Na2SO3溶液反应，发生反应的离子方程式为__________________。
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－>SCN－>CN－>Br－>Cl－。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3＋的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象：________________________。
②下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A．新制氯水 　 　 B．碘水
C．SO2 D．盐酸
(4)KCN为剧毒物质，处理含有KCN的废水常用的方法：在碱性条件下用NaClO溶液将CN－氧化为CO32－和一种单质气体，该反应的离子方程式为_____________________。
(5)已知HCN的电离常数K＝6.2×10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×10－7，K2＝4.7×10－11，则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。
A．CN－＋CO2＋H2O=HCN＋
B．2HCN＋=2CN－＋CO2↑＋H2O
C．2CN－＋CO2＋H2O=2HCN＋
D．HCN＋=CN－＋
【答案】 ＋1 复分解反应 IBr＋＋H2O=I－＋Br－＋＋2H＋ 酸性高锰酸钾溶液将SCN－氧化，减小了SCN－的浓度，使反应Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3的平衡不断向左移动，最终Fe(SCN)3完全反应，红色消失 AC 2CN－＋5ClO－＋2OH－=2＋5Cl－＋N2↑＋H2O AD
【解析】(1)Cl得电子能力强于I，则ICl中Cl元素显－1价、I元素显＋1价；其与水反应的化学方程式为ICl＋H2O=HIO＋HCl，此反应中没有化合价的变化，属于复分解反应；
(2)IBr具有强氧化性，I元素显＋1价，被还原成I－，被氧化成，因此离子方程式为IBr＋＋H2O=I－＋Br－＋＋2H＋；
(3)①溶液立即变红，发生反应Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入酸性KMnO4溶液红色褪去，说明KMnO4把SCN－氧化，促使上述平衡向逆反应方向移动，最终Fe(SCN)3完全反应，溶液红色褪去；
②能使红色褪去的物质，可以具有强氧化性，如新制氯水中Cl2将SCN－氧化，也可以具有还原性，如SO2将Fe3＋还原，故A、C正确；
(4)CN－中N元素显－3价，C元素显＋2价，另一种单质气体为N2，因此反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－=2＋N2↑＋5Cl－＋H2O；
(5)根据电离常数大小，推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为H2CO3>HCN>，根据“强酸制取弱酸”的规律知，A、D正确。
一、卤素的性质
1．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称.海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。实验室提取碘的途径如下所示：
下列有关叙述错误的是
A．实验室在坩埚中焙烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．在含的水溶液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．操作a是萃取，操作b是分液，操作a和b均在分液漏斗中进行
D．在含的水溶液加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明完全被氧化
【答案】D
【解析】A．固体灼烧应在坩埚中进行，并且用玻璃棒搅拌，选项A正确；
B．含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应，选项B正确；
C．碘单质在四氯化碳中溶解度大于水，操作a是萃取，操作b是分液，操作a和b均在分液漏斗中进行，最后再蒸馏分出碘，选项C正确；
D．在含的水溶液加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明被氧化有碘单质生成，但不一定完全被氧化，选项D错误；
答案选D。
2．溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中有广泛应用。工业上常用的一种海水提取溴技术叫做“吹出法”，其生产流程如图所示。下列说法错误的是
A．溶液X的主要成分是HBr和H2SO4
B．通过吹出塔、吸收塔实现了对溴的富集
C．用热空气将Br2吹出利用了Br2易挥发的性质
D．在工业生产中，也可以用足量的Na2CO3溶液代替SO2和水，发生的反应为：6Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+6CO2↑
【答案】D
【解析】在酸性条件下向海水中通入氯气会生成单质溴，再用热空气吹出溴，和二氧化硫、水一起通入吸收塔，发生反应生成硫酸和HBr，再转入蒸馏塔中，从而达到富集溴的目的，再通入氯气置换出溴，从而制备出溴单质，以此解题。
A．由分析可知溶液X的主要成分是HBr和H2SO4，A正确；
B．通过分析可知通过吹出塔、吸收塔实现了对溴的富集，B正确；
C．溴易挥发，故用热空气将Br2吹出利用了Br2易挥发的性质，C正确；
D．题给反应元素不守恒，溴通入足量的Na2CO3溶液的反应方程式为：2Na2CO3+Br2+H2O=NaBr+NaBrO+2NaHCO3，D错误；
故选D。
3．下列推测不合理的是
A．相同条件下，Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B．OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C．相同条件下，与水反应由快到慢的顺序：OPBr3、OPCl3、OPF3
D．PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
【答案】B
【解析】A．氯原子半径较小，氯气更容易靠近三氯化磷中的磷原子发生反应生成五氯化磷，A正确；
B．OPBrCl2与H2O反应的方程式为：OPBrCl2+3H2O=H3PO4+2HCl+HBr，一共生成3种酸，B错误；
C．从P—Br键到P—F键，键的稳定性逐渐增强，在和水反应时越难断裂，反应速率越慢，C正确；
D．PBr3与C2H5OH反应的时候，Br乙醇羟基上的氢原子结合，乙醇的其余部分和磷结合生成P(OC2H5)3，D正确；
故选B。
4．溴化亚铁()是一种常用的催化剂，易潮解变质，800℃以上可升华，高温时溴化铁()迅速分解成溴化亚铁。如图所示制备溴化亚铁(部分夹持仪器未画出)，下列说法错误的是
A．若用浓硫酸代替浓磷酸，则会导致产品的纯度降低
B．常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键
C．浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
D．碱石灰不能用无水氯化钙代替
【答案】A
【解析】浓磷酸和溴化钠制备溴化氢，经过安全瓶及干燥后，溴化氢在加热条件下与铁反应生成溴化亚铁，发生反应：，碱石灰用来吸收未反应的溴化氢，并防止空气中的水蒸气进入装置，实验结束时要关闭热源并继续通入氮气一段时间，使装置中残留的溴化氢被充分吸收，避免造成污染。
A．浓磷酸换成浓硫酸，会发生副反应：，生成的二氧化硫与铁不反应，溴与铁反应生成的溴化铁在高温下会迅速分解为溴化亚铁，对产品的纯度无影响，A错误；
B．分子间有氢键的液体，一般粘度较大，常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键，B正确；
C．浓磷酸能用于制备溴化氢的原因是浓磷酸具有难挥发性，从而生成易挥发的溴化氢，C正确；
D．碱石灰是用来吸收未反应的溴化氢，而无水氯化钙不能吸收溴化氢，D正确；
答案选A。
5．下列物质中，既能与硫化氢反应，又能与溴水反应的是
①硫化钠溶液　②二氧化硫饱和溶液　③硫酸铜溶液 ④硝酸银溶液　⑤亚硫酸钠溶液
A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．②④⑤
【答案】C
【解析】①硫化钠溶液和硫化氢反应生成NaHS，硫化钠溶液与溴水反应生成NaBr和S沉淀；②二氧化硫饱和溶液和硫化氢反应生成S沉淀，二氧化硫饱和溶液溴水反应生成H2SO4和HBr；③硫酸铜溶液和硫化氢反应生成CuS沉淀，硫酸铜溶液和溴水不反应；④硝酸银溶液与硫化氢反应生成Ag2S沉淀，硝酸银溶液与溴水反应生成AgBr沉淀；⑤亚硫酸钠溶液与硫化氢反应生成S沉淀，⑤亚硫酸钠溶液被溴水氧化为硫酸钠；既能与硫化氢反应，又能与溴水反应的是①②④⑤，故选C。
二、卤素互化合物和拟卤素
6．对SCN- 的性质进行探究，设计了如图实验。已知(SCN)2为拟卤素，它的化学性质与卤素单质相似。下列说法正确的是
A．溶液颜色变红时发生反应的离子方程式是：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
B．红色溶液褪色表现了SO2的漂白性
C．氧化性：KMnO4>Fe3+>(SCN)2
D．无色溶液Ⅱ中滴入适量的KMnO4(H+)溶液，溶液又变成红色
【答案】D
【解析】Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变红，Fe(SCN)3中滴加KMnO4(H+)溶液，KMnO4(H+)溶液将SCN–氧化成(SCN)2，溶液变为无色；Fe(SCN)3中充入SO2，SO2将Fe3+还原成Fe2+，溶液变为无色，据此解答。
A.Fe(SCN)3不是沉淀，溶液颜色变红时发生反应的离子方程式是：Fe3++3SCN Fe(SCN)3，故A错误；
B.充入二氧化硫，红色溶液变无色溶液，说明三价铁离子被还原为二价铁离子，表现了二氧化硫的还原性，故B错误；
C. KMnO4（H+）溶液可将SCN 氧化为(SCN)2，而Fe3+不能将SCN 氧化为(SCN)2，则氧化性：KMnO4>(SCN)2>Fe3+，故C错误；
D.无色溶液Ⅱ中含有Fe2+，滴入适量的KMnO4(H+)溶液，KMnO4(H+)溶液将Fe2+氧化成Fe3+，则溶液又变成红色，故D正确。
答案选D。
7．氰[(CN)2]的化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间，下列有关反应方程式不正确的是
A．(CN)2和NaOH溶液反应：(CN)2＋2OH－=== CN－＋CNO－＋H2O
B．MnO2和HCN反应：MnO2＋4HCN(浓)Mn(CN)2＋(CN)2↑＋2H2O
C．向KCN溶液中加入碘水：I2＋2KCN === 2KI＋(CN)2
D．在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2CN－=== 2Cl－＋(CN)2
【答案】C
【解析】氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似，其氧化性介于Br2和I2之间，结合卤素单质的性质分析判断。
氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似，其氧化性介于Br2和I2之间，(CN)2的氧化性比Br2弱，比I2强。
A．由氯气和氢氧化钠溶液的反应可以类推(CN)2和NaOH溶液反应，反应的离子方程式为：(CN)2+2OH-═CN-+CNO-+H2O，故A正确；
B．由二氧化锰和浓盐酸的反应可以类推MnO2和HCN反应，反应的化学方程式为：MnO2+4HCN Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O，故B正确；
C．由卤素间的置换反应可以类推向KCN溶液中加入碘水，由于(CN)2的氧化性比I2强，碘不能与KCN溶液反应生成(CN)2，不能发生反应I2+2KCN═2KI+(CN)2，故C错误；
D．由卤素间的置换反应可以类推在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2，由于(CN)2的氧化性比Br2弱，所以溴离子还原性小于CN-离子，先发生反应Cl2+2CN-═2Cl-+(CN)2，故D正确；
故选C。
8．将几滴KSCN（SCN-是“类卤离子”）溶液加入到含有Fe3+的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。以下推测肯定不正确的是
A．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化
B．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原成Fe2+
C．②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原
D．SCN-在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2
【答案】C
【解析】A. SCN-是“类卤离子”，高锰酸钾具有强氧化性，可以将SCN-氧化，使红色褪去，故A正确；
B. Fe3+具有氧化性，二氧化硫具有还原性，两者反应生成硫酸根离子、亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++4H++SO42-，使红色褪去，故B正确；
C. SO2中硫元素为+4价，如果还原SCN-，则二氧化硫中的硫将变为+6价，而SCN－须继续降低，但SCN-中碳元素显+4价，不能氧化+4价的硫，氮元素显－3价，化合价不能再降低，硫元素的化合价为－2价，也不能氧化+4价的硫，所以对于SCN-，无论原子团还是其中原子，均无法氧化二氧化硫，故C错误；
D. 高锰酸钾具有强氧化性，可以将SCN-氧化为(SCN)2，相当于卤素单质X2，故D正确；
选C。
9．氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是
A．HI和HClO B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO
【答案】B
【解析】氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，ICl中I元素的化合价为+1价，Cl元素的化合价为 1价，反应方程式为ICl+H2O=HCl+HIO，生成物为HCl和HIO，答案选B。
10．根据反应，为金属，下列推断中不正确的是
A．BrCl同、具有相似的化学性质
B．常温下，BrCl可与NaOH反应生成NaCl和NaBrO
C．BrCl跟水的反应是氧化还原反应
D．BrCl的氧化性强于，弱于
【答案】C
【解析】卤素互化物BrCl性质虽与卤素单质相似，但它们的化合价不同，单质中卤素的化合价为零价，而BrCl中，Br为价，Cl为价。这是解本题的关键所在。
A.BrCl与、具有相似的化学性质，与水反应生成HCl和HBrO，故A正确；
B.与卤素单质相似，与氢氧化钠溶液反应时生成NaCl和NaBrO两种盐，故B正确；
C.在中，各元素的化合价均没有变化，故C错误；
D.在BrCl中，溴显价，氧化性强于，在BrCl与反应中，并未把氧化成，所以氧化性，故D正确；
故选C。
三、化工工艺流程
11．某同学按照以下流程从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质
下列说法错误的是
A．当四氯化碳层不显红色时，停止滴加溶液
B．用仪器甲完成分液操作
C．冷却时，有大量紫黑色固体析出
D．操作a为蒸发浓缩
【答案】D
【解析】I2的四氯化碳溶液加入氢氧化钠溶液发生反应：5I-+IO+6H+=3I2+3H2O，分液除去四氯化碳，加入硫酸溶液，发生反应使I-和IO反应得到碘的悬浊液，静置沉降过滤得到碘单质。
A．当四氯化碳层不显红色时，说明碘单质已经反应完全，故停止滴加溶液，故A正确；
B．分液操作使用分液漏斗完成，故B正确；
C．加入硫酸溶液，发生反应使I-和IO反应得到碘的悬浊液，有大量紫黑色固体析出，故C正确；
D．操作a为过滤，故D错误；
故选D。
12．临床上用预防和治疗甲状腺疾病。一种利用含碘废水制取的工艺流程如图：下列说法错误的是
A．制时和都做氧化剂
B．“滤渣2”经过处理可回收利用
C．加入的目的是去除，提高的纯度
D．获得晶体时可在空气中直接蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】D
【解析】由流程知，含碘废水中加入二氧化硫、硫酸铜溶液发生氧化还原反应，并经过滤1得到碘化亚铜沉淀、碘化亚铜沉淀中加入铁粉和水反应得碘化亚铁溶液、铜，过滤2除去过量的铁粉和铜粉、往滤液(含碘化亚铁溶液)加入碳酸钾溶液，生成碳酸亚铁沉淀、经过滤3得到碘化钾溶液，加入氢碘酸调pH并结晶获得碘化钾晶体，据此回答；
A． 制时、碘单质中碘化合价从0降低到-1、中铜化合价从+2降低到+1，则和都做氧化剂，A正确；
B．由流程知：碘化亚铜沉淀中加入铁粉和水反应得碘化亚铁溶液、铜， “滤渣2”含有过量的铁粉和铜粉，经过处理可回收利用，B正确；
C． FeI2溶液中加入溶液生成沉淀和KI溶液，过滤3得到的滤液中含有、加入的目的是去除，提高的纯度，C正确；
D． 碘离子容易被氧化、为防止氧化、加HI调pH在一定pH下蒸发浓缩、冷却结晶获得碘化钾晶体，D错误；
答案选D。
13．用于测量放射性的NaI晶体需要高纯度，某仪器厂研发了用I2和Na2CO3合成高纯度碘化钠的方法，部分工艺流程如下，已知I2+I- I，下列说法不正确的是
A．步骤I碘化钠不可多加，否则会降低I2的转化率，且会引入杂质NaI3
B．步骤I可能发生的反应的是3I2+3＝5I-++3CO2↑
C．步骤II使用N2H4·H2O进行还原的原因之一是其产物无毒无害，且不会引入新的杂质
D．步骤I需严格控制温度的原因是：若低于40℃，反应过慢，若高于70 ℃，反应过于激烈难以控制，且碘大量挥发造成损失
【答案】A
【解析】原料碘加入至碳酸钠和碘化钠的混合物溶液，在40～70℃条件下反应发生3I2+3＝5I-++3CO2↑，所得混合物加入N2H4·H2O，发生反应生成碘离子和氮气，粗品经蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥可得高纯碘化钠，以此解答该题。
A．因存在I2+I-I，为可逆反应，则加入过量碘化钠，不会降低I2的转化率，故A错误；
B．碳酸钠溶液呈碱性，在碳酸钠溶液中，可发生3I2+3＝5I-++3CO2↑，故B正确；
C．N2H4·H2O具有还原性，可与发生氧化还原反应，生成碘离子和氮气，且不引入新杂质，故C正确；
D．在40℃～70℃条件下反应发生，从反应速率和碘的挥发性的角度考虑，若低于40℃，反应过慢，若高于70℃，反应过于激烈难以控制，且碘大量挥发造成损失，故D正确；
故选A。
14．海水中含有大量的卤族元素，具有十分巨大的开发利用潜力。
I.氯气是非常重要的化工产品
(1)用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验室常用的方法，写出该反应的化学方程式：_____。
(2)也可用浓盐酸和高锰酸钾制氯气，反应方程式如下：2KMnO4+16HCl(浓)=KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，实验室用该方法制氯气时，可选用的发生装置是___________(写编号)。
编号 A B C
发生装置
(3)为证明氯气与水反应产物具有漂白性，将Cl2缓缓通过下列装置：
试剂a应选择___________；试剂b的作用是___________；___________。
(4)通常使用84消毒液时需要把消毒对象在其中浸泡一段时间，以提高消毒效果。请结合反应方程式分析原因___________
II.地球上99%的溴元素以Br-形式存在于海水中。海水中Br-含量约为65mg/L，而苦卤(海水晒盐后得到的母液)中Br-含量高很多，苦卤常作海水提溴的主要原料。目前最成熟的“空气吹出法”海水提溴工艺流程如图(已知：溴的沸点为59℃)：
(5)为实现Br-转化为Br2的目的，所加试剂X应必有的化学性质是___________。
(6)利用“空气吹出法”将“氧化室”产生的低浓度Br2分离出来的方法利用了溴的___________这一物理性质。
(7)将低浓度Br2富集为高浓度Br2历经步骤iii反应的离子方程式为：___________。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)B
(3) 无水氯化钙或五氧化二磷 吸收尾气，防止污染 防止空气中水蒸气干扰实验
(4)浸泡时，NaClO与空气中CO2反应，即NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，HClO浓度增大，漂白效果增强
(5)氧化性
(6)挥发性
(7)SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br-
【解析】(1)用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应，生成氯气、氯化锰和水，其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；答案为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)用浓盐酸和高锰酸钾制氯气，反应不需要加热，即2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，可选用的发生装置是B；答案为B。
(3)由题中图示可知，a应具有干燥作用，且为固体试剂，所以可用无水氯化钙或P2O5，b可吸收氯气，防止污染空气，也可防止空气中水蒸气进入U型管干扰实验，可用碱石灰；答案为无水氯化钙或P2O5；吸收尾气，防止污染；防止空气中水蒸气干扰实验。
(4)通常使用84消毒液时需要把消毒对象在其中浸泡一段时间，以提高消毒效果，原因是浸泡时，NaClO与空气中CO2反应，即NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，HClO浓度增大，漂白效果增强；答案为浸泡时，NaClO与空气中CO2反应，即NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，HClO浓度增大，漂白效果增强。
(5)Br-转化为Br2，Br元素的化合价由-1价升高到0价，失去电子被氧化，发生氧化反应，作还原剂，那么，所加试剂X应必有的化学性质是氧化性，作氧化剂才能实现上述转化；答案为氧化性。
(6)由题中信息可知，溴的沸点为59℃，则利用“空气吹出法”将“氧化室”产生的低浓度Br2分离出来的方法利用了溴的挥发性这一物理性质；答案为挥发性。
(7)将低浓度Br2富集为高浓度Br2，步骤iii是Br2和SO2、H2O发生氧化还原反应，生成HBr和H2SO4，其离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br-；答案为SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br-。
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第十二讲 氯及其化合物（二）
1． 从原子的核外电子排布，了解卤素(单质化合物)的相似性和递变性。
2． 了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
3． 充分认识海水资源的重要性。
知识点一　卤素单质及其化合物的性质
1．Cl2、Br2、I2的物理性质
溴元素主要以______形式存在于海水中，人们把__________称之为“海洋元素”。氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里，都属于____族元素，简称“卤素”。Br2是一种________色____体，易挥发；I2是一种______色____体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是________，I2溶解在水中的颜色是____________，Br2溶解在CCl4中的颜色是__________，I2溶解在CCl4中的颜色是__________。
2．卤素的氧化还原性及海水提取溴、海带中碘元素的检验
(1)卤素单质氧化性的顺序是：Cl2____Br2____I2；阴离子的还原性顺序是：I－____Br－____Cl－。请写出Cl2与NaBr、KI溶液反应的离子方程式：_________________________、
________________________________________________________________________；
Br2与KI溶液反应的离子方程式：__________________________________________。
(2)从海水中提取溴一般要经过________、________、________三步。利用溴的________性，鼓入________或水蒸气，就可将溶解在苦卤中的溴分离出来。
(3)海水中的碘浓度很低，一般从海产品，如海带中提取。
　　　　 水 　
　　　　 ↓　　　 ↓
→→→→→
知识点二　卤素离子的检验方法
1．AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
2．置换——萃取法
未知液　有机层呈
3．氧化——淀粉法检验I－
未知液　________溶液，表示有I－
一、卤素单质的性质比较
1．相似性
(1)除F2外，Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应，试写出Br2与NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________。
(2)都能与金属反应生成卤化物，试写出Na、Fe分别与Br2反应的方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)与一些还原性离子的反应，试写出Br2分别与Fe2＋、SO离子方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
2．递变性
(1)分别写出I2和Fe的反应，及I－和Fe3＋的反应，体会卤素单质性质的递变性：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)还有哪些事实说明氧化性Cl2>Br2>I2
　
　
　
(3)卤素单质为什么具有相似性和递变性？
　
　
3．卤素单质的特性
(1)F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质？为什么？
　
(2)你认为卤素单质还有哪些特殊性质？请列举出来。
二、萃取和分液在卤素性质实验中的应用
问题　在做卤素性质实验时，为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质？
1．下列与卤元素相关的实验方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验火柴头中氯元素 取火柴头浸泡液于试管中，加入NaNO2溶液，再加AgNO3溶液 溶液中出现白色沉淀，说明火柴头中含有氯元素
B 检验加碘盐中存在的KIO3 取一定量的食盐溶于水配成溶液，加入足量NaHSO3溶液，再加入淀粉溶液 溶液呈蓝色，说明食盐中存在KIO3
C 证明氯气可溶于水 用一支100mL针筒抽取80mL氯气，然后抽取20mL水，振荡 黄绿色消失，说明氯气可溶于水
D 探究铝的配合物的生成 向1mL 0.5mol·L-1的氯化铝溶液中加入2mL NaF饱和溶液，再加入lmL 3mol·L-1氨水溶液 无白色沉淀生成，说明铝离子与氟离子形成了配合物
A．A B．B C．C D．D
2．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I-的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中正确的是
A．加碘盐溶于水后加淀粉会变蓝
B．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>
C．途径Ⅱ反应生成I2，该反应中NaHSO3作氧化剂
D．萃取碘水中I2，若CCl4的总量一定，则分多次加入比一次加入萃取效果更好
3．IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题。
(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________；它与水反应的化学方程式为ICl＋H2O=HIO＋HCl，该反应的反应类型为________(填中学常见的无机反应类型)。
(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性，能与Na2SO3溶液反应，发生反应的离子方程式为__________________。
(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－>SCN－>CN－>Br－>Cl－。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3＋的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象：________________________。
②下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A．新制氯水 　 　 B．碘水
C．SO2 D．盐酸
(4)KCN为剧毒物质，处理含有KCN的废水常用的方法：在碱性条件下用NaClO溶液将CN－氧化为CO32－和一种单质气体，该反应的离子方程式为_____________________。
(5)已知HCN的电离常数K＝6.2×10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×10－7，K2＝4.7×10－11，则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。
A．CN－＋CO2＋H2O=HCN＋
B．2HCN＋=2CN－＋CO2↑＋H2O
C．2CN－＋CO2＋H2O=2HCN＋
D．HCN＋=CN－＋
一、卤素的性质
1．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称.海水中的碘富集在海藻中，我国海带产量居世界第一，除供食用外，大量用于制碘。实验室提取碘的途径如下所示：
下列有关叙述错误的是
A．实验室在坩埚中焙烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．在含的水溶液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．操作a是萃取，操作b是分液，操作a和b均在分液漏斗中进行
D．在含的水溶液加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明完全被氧化
2．溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中有广泛应用。工业上常用的一种海水提取溴技术叫做“吹出法”，其生产流程如图所示。下列说法错误的是
A．溶液X的主要成分是HBr和H2SO4
B．通过吹出塔、吸收塔实现了对溴的富集
C．用热空气将Br2吹出利用了Br2易挥发的性质
D．在工业生产中，也可以用足量的Na2CO3溶液代替SO2和水，发生的反应为：6Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+6CO2↑
3．下列推测不合理的是
A．相同条件下，Br2与PBr3反应比Cl2与PCl3反应难
B．OPBrCl2与足量H2O作用生成2种酸
C．相同条件下，与水反应由快到慢的顺序：OPBr3、OPCl3、OPF3
D．PBr3与足量C2H5OH作用可得到P(OC2H5)3
4．溴化亚铁()是一种常用的催化剂，易潮解变质，800℃以上可升华，高温时溴化铁()迅速分解成溴化亚铁。如图所示制备溴化亚铁(部分夹持仪器未画出)，下列说法错误的是
A．若用浓硫酸代替浓磷酸，则会导致产品的纯度降低
B．常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键
C．浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
D．碱石灰不能用无水氯化钙代替
5．下列物质中，既能与硫化氢反应，又能与溴水反应的是
①硫化钠溶液　②二氧化硫饱和溶液　③硫酸铜溶液 ④硝酸银溶液　⑤亚硫酸钠溶液
A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．②④⑤
二、卤素互化合物和拟卤素
6．对SCN- 的性质进行探究，设计了如图实验。已知(SCN)2为拟卤素，它的化学性质与卤素单质相似。下列说法正确的是
A．溶液颜色变红时发生反应的离子方程式是：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
B．红色溶液褪色表现了SO2的漂白性
C．氧化性：KMnO4>Fe3+>(SCN)2
D．无色溶液Ⅱ中滴入适量的KMnO4(H+)溶液，溶液又变成红色
7．氰[(CN)2]的化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间，下列有关反应方程式不正确的是
A．(CN)2和NaOH溶液反应：(CN)2＋2OH－=== CN－＋CNO－＋H2O
B．MnO2和HCN反应：MnO2＋4HCN(浓)Mn(CN)2＋(CN)2↑＋2H2O
C．向KCN溶液中加入碘水：I2＋2KCN === 2KI＋(CN)2
D．在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2CN－=== 2Cl－＋(CN)2
8．将几滴KSCN（SCN-是“类卤离子”）溶液加入到含有Fe3+的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。以下推测肯定不正确的是
A．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化
B．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原成Fe2+
C．②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原
D．SCN-在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2
9．氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是
A．HI和HClO B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO
10．根据反应，为金属，下列推断中不正确的是
A．BrCl同、具有相似的化学性质
B．常温下，BrCl可与NaOH反应生成NaCl和NaBrO
C．BrCl跟水的反应是氧化还原反应
D．BrCl的氧化性强于，弱于
三、化工工艺流程
11．某同学按照以下流程从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质
下列说法错误的是
A．当四氯化碳层不显红色时，停止滴加溶液
B．用仪器甲完成分液操作
C．冷却时，有大量紫黑色固体析出
D．操作a为蒸发浓缩
12．临床上用预防和治疗甲状腺疾病。一种利用含碘废水制取的工艺流程如图：下列说法错误的是
A．制时和都做氧化剂
B．“滤渣2”经过处理可回收利用
C．加入的目的是去除，提高的纯度
D．获得晶体时可在空气中直接蒸发浓缩、冷却结晶
13．用于测量放射性的NaI晶体需要高纯度，某仪器厂研发了用I2和Na2CO3合成高纯度碘化钠的方法，部分工艺流程如下，已知I2+I- I，下列说法不正确的是
A．步骤I碘化钠不可多加，否则会降低I2的转化率，且会引入杂质NaI3
B．步骤I可能发生的反应的是3I2+3＝5I-++3CO2↑
C．步骤II使用N2H4·H2O进行还原的原因之一是其产物无毒无害，且不会引入新的杂质
D．步骤I需严格控制温度的原因是：若低于40℃，反应过慢，若高于70 ℃，反应过于激烈难以控制，且碘大量挥发造成损失
14．海水中含有大量的卤族元素，具有十分巨大的开发利用潜力。
I.氯气是非常重要的化工产品
(1)用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验室常用的方法，写出该反应的化学方程式：_____。
(2)也可用浓盐酸和高锰酸钾制氯气，反应方程式如下：2KMnO4+16HCl(浓)=KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，实验室用该方法制氯气时，可选用的发生装置是___________(写编号)。
编号 A B C
发生装置
(3)为证明氯气与水反应产物具有漂白性，将Cl2缓缓通过下列装置：
试剂a应选择___________；试剂b的作用是___________；___________。
(4)通常使用84消毒液时需要把消毒对象在其中浸泡一段时间，以提高消毒效果。请结合反应方程式分析原因___________
II.地球上99%的溴元素以Br-形式存在于海水中。海水中Br-含量约为65mg/L，而苦卤(海水晒盐后得到的母液)中Br-含量高很多，苦卤常作海水提溴的主要原料。目前最成熟的“空气吹出法”海水提溴工艺流程如图(已知：溴的沸点为59℃)：
(5)为实现Br-转化为Br2的目的，所加试剂X应必有的化学性质是___________。
(6)利用“空气吹出法”将“氧化室”产生的低浓度Br2分离出来的方法利用了溴的___________这一物理性质。
(7)将低浓度Br2富集为高浓度Br2历经步骤iii反应的离子方程式为：___________。
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