第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取(学案 练习)2027届高中化学(通用版)一轮复习

资源下载
  1. 二一教育资源

第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取(学案 练习)2027届高中化学(通用版)一轮复习

资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
1.(2025·安徽宿州模拟)溴(Br)与氯同属“卤族元素”,性质上与氯具有很大的相似性,但Br2比Cl2的活泼性弱,下面是根据氯的性质对溴的性质进行的预测,其中正确的是(  )
A.溴单质既有氧化性,又有还原性
B.溴单质与水反应可生成HBr和O2
C.Br-具有还原性,但还原性比Cl-弱
D.溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈
2.下列叙述中正确的是(  )
A.碘易升华,所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中
B.液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中,并加少量水进行水封
C.能使润湿的淀粉-KI试纸变蓝的气体一定是氯气
D.碘易溶于酒精,所以用酒精从碘水中萃取碘
3.用灼烧法证明海带中含有碘元素,各步骤选用的实验用品不必都用到的是(  )
选项 实验步骤 实验用品
A 步骤1:将海带灼烧灰化
B 步骤2:将海带灰溶解、过滤
C 步骤3:氧化滤液中的I-
D 步骤4:检验碘元素
4.(2025·河北衡水模拟)一溴化碘(IBr)是一种易溶于液溴的黑褐色晶体,常用于有机合成等研究。工业上制备IBr的方法如下:碘单质(I2)黑褐色晶体(IBr),下列说法错误的是(  )
A.过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率
B.过程②在高温下进行对制得IBr的量无影响
C.过程③通入CO2,可吹出过量的Br2
D.过程③可采用水浴加热
5.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,取水层并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-
6.Ⅰ.海带中含有丰富的碘。为从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行以下实验:
苯是有机萃取剂,其密度小于水。
(1)步骤③和⑤的实验操作名称分别是                       ,      。
(2)①需用到以下装置是    (填字母)。
(3)步骤④中反应的离子方程式是                       
                                             。
(4)步骤⑤中,    (填“能”或“不能”)用酒精来萃取碘的理由                       。
Ⅱ.海带提碘实验中,得到碘的苯溶液后也可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下:
碘的苯溶液含I-、I的水溶液含I2的悬浊液 固态碘单质
(5)上述过程②中,发生反应的离子方程式为                      
                       。
(6)请设计一种检验过程③提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:                      
                                             。
7.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,说明非金属性:Cl>Br>I
C.若c处褪色,说明KMnO4与Cl2发生反应
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
8.(2024·重庆高考8题)单质M的相关转化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a可使灼热的铜变黑
B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭
D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
9.某实验小组模拟海水提溴,实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)。
回答下列问题:
(1)浓缩海水中主要存在的一种含溴微粒是      。
(2)装置A中制备Cl2的化学方程式为                       
                       。
(3)写出装置B中的离子反应方程式:                       
                       。
(4)装置C中可装SO2的水溶液或者Na2CO3溶液,吸收从装置B中热空气吹出来的Br2蒸气。
①若用SO2的水溶液吸收,反应的化学方程式为                    。吸收完毕后,通入的气体Y可为       (填化学式),充分反应可得Br2。
②若用Na2CO3溶液吸收,反应后有Br、CO2产生,写出此反应的离子方程式:                      
                                              ,
待吸收完后通入HCl气体,可生成Br2。
③为提取装置C混合液中Br2,可以加入                       
萃取其中的Br2。
(5)装置B已经得到Br2,增加装置C及对应实验操作的目的是          。装置D的作用是                       。
第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
1.A 溴单质与水反应可生成HBr和HBrO,B错误;Br-具有还原性,还原性比Cl-强,C错误;氯气可与氢气在点燃或光照条件下发生反应,氯气比溴活泼,在加热条件下溴可与氢气反应生成溴化氢,溴蒸气与氢气反应没有氯气与氢气反应剧烈,D错误。
2.B 碘要放在带玻璃塞的试剂瓶中密闭存放,以防升华,但禁用铁盖,因碘可以与铁反应,A项错误;因液溴易挥发,水封可减缓其挥发,B项正确;淀粉-KI试纸(湿)变蓝是因为待测气体将KI氧化产生碘单质,I2与淀粉作用使淀粉变蓝色,如O3(臭氧)、Br2等也可将I-氧化生成I2,C项错误;酒精与水以任意比互溶,不能用酒精从碘水中萃取碘,D项错误。
3.C 氧化滤液中的I-用不到容量瓶,选C。
4.B 过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率,A正确;I2易升华,Br2易挥发,过程②在高温下进行,会减少IBr产量,B错误;通入CO2,可吹出过量的Br2,提高产品纯度,C正确;过程③在50 ℃进行,可用水浴加热,D正确。
5.D 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-,A项错误;Br-和I-均能使酸性KMnO4溶液褪色,B项错误;加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层因萃取I2而显色,并没有Br2产生,C项错误。
6.Ⅰ.(1)过滤 萃取分液 (2)D (3)2I-+MnO2+4H+Mn2++I2+2H2O (4)不能 酒精能与水以任意比混溶 Ⅱ.(5)5I-+I+6H+3I2+3H2O (6)取③提取碘后的水溶液少许于一试管,向其中滴加几滴淀粉溶液,若溶液变为蓝色,则说明含有I2,反之则不含
解析:Ⅰ.由流程可知,海带在坩埚中灼烧后,浸泡,③为过滤分离出含I-的溶液,④中MnO2可氧化I-生成I2,⑤中加苯作有机溶剂萃取I2,⑥中蒸馏分离出I2;Ⅱ.I2的苯溶液中加入浓NaOH溶液,发生反应3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O,振荡、静置、分液,得到含I-和I的水层,有机层为苯,水层中加入45%的硫酸,发生反应5I-+I+6H+3I2+3H2O,得到I2的悬浊液,过滤得到碘单质。(1)步骤③和⑤的实验操作名称分别是过滤,萃取分液。(2)①为灼烧,装置A为蒸馏操作,装置B为过滤操作,装置C为分液操作,装置D为灼烧。(3)步骤④中,MnO2与I-反应的离子方程式为2I-+MnO2+4H+Mn2++I2+2H2O。(4)酒精与水能够以任意比混溶,故步骤⑤中不能用酒精来萃取碘。(5)过程②中反应的离子方程式为5I-+I+6H+3I2+3H2O。(6)已知淀粉溶液遇到单质碘显特殊的蓝色,故取③提取碘后的水溶液少许于一试管,向其中滴加几滴淀粉溶液,若溶液变为蓝色,则说明含有I2,反之则不含。
7.A 具支试管产生氯气在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,在b处氯气和KI反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,可得氧化性:Cl2>I2,但未知I2与Br2的氧化性强弱,无法得到非金属性:Cl>Br>I,B错误;浓盐酸具有挥发性,HCl气体也能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,不能说明是KMnO4与Cl2发生反应,C错误;氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,溶液碱性变弱,酚酞溶液褪色,不能说明氯气具有漂白性,D错误。
8.C 碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2。a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确。
9.(1) Br- (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)Cl2+2Br-2Cl-+Br2 
(4)①SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr Cl2
②3C+3Br2Br+5Br-+3CO2↑ 
③CCl4(或苯) (5)富集溴元素 吸收尾气,防止污染
解析:装置A中二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,氯气通入B中把浓缩海水中Br-氧化为Br2,鼓入热空气,吹出Br2蒸气;装置C中可装SO2的水溶液或者Na2CO3溶液吸收从装置B中吹出来的Br2,若用SO2的水溶液吸收Br2蒸气,则生成硫酸和氢溴酸,通入氯气可把Br-氧化为Br2;若用Na2CO3溶液吸收B中吹出来的Br2,反应后生成NaBrO3、NaBr,待吸收完后通入HCl气体,NaBrO3、NaBr反应可再生成Br2。
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
1.掌握卤族元素单质及其化合物的性质及卤素离子的检验。 2.掌握溴、碘的提取。
考点一 卤素的性质  卤素离子的检验
必备知识
1.卤族元素
卤族元素包括F、Cl、Br、I、At,位于元素周期表的第     族,价层电子排布通式为        。
2.溴、碘单质物理性质的比较
性质 Br2 I2
颜色     色     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 ①易    ; ②使淀粉溶液   
3.氯、溴、碘单质化学性质的比较
与水反应 X2+H2O      氯、溴、碘与水反应由    到    
与碱液(如NaOH溶液)反应 2NaOH+X2           
递变性 ①氧化性:Cl2   Br2   I2,还原性:Cl-   Br-   I-; ②氯、溴、碘与氢气化合由易到难; ③I2与Fe反应只生成    ,其他卤素单质可将Fe氧化为    价
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:                              
                                            。
(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
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   色溶液,表明有I-
易错辨析
 (1)液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封。(  )
(2)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去。(  )
(3)清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗。(  )
(4)能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2。(  )
(5)某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-。(  )
关键能力
1.(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,关于该实验说法正确的是(  )
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
2.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.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入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
考点二 从海水资源中提取溴和碘
必备知识
1.海水提溴
(1)工艺流程
(2)上述标号反应的化学方程式分别为
①                      ;
②                      ;
③                      。
2.海带提碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式
①含I-的溶液中通入Cl2:                                ;
②碘与浓NaOH溶液反应:                                 ;
③反萃取后的水层与硫酸反应:                               。
关键能力
1.一种从含Br-废水中提取Br2的过程,包括过滤、氧化、萃取及蒸馏等步骤。
已知:①萃取:利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。
②相关物质数据:
Br2 CCl4 正十二烷
密度/(g·cm-3) 3.119 1.595 0.753
沸点/℃ 58.76 76.8 215~217.4
溶解性 微溶于水,易溶于有机溶剂 难溶 于水 难溶于水
下列说法不正确的是(  )
A.甲装置与丙装置的物质分离原理相同
B.乙装置中主反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-
C.丙装置中萃取Br2应用正十二烷,原因是萃取后Br2与正十二烷更易分离
D.用装置丁进行蒸馏时,先收集到Br2再收集正十二烷
2.下列从海带中提取碘的实验操作或现象错误的是(  )
A.用甲装置灼烧酒精润湿的海带碎片至灰烬
B.将海带灰在烧杯中加水煮沸后用乙装置过滤
C.滤液滴加稀硫酸及双氧水后,用CCl4按丙装置萃取,上层溶液呈紫红色
D.用丁装置进行减压蒸馏,分离CCl4与碘单质
3.(2025·河北衡水二调)海水中蕴藏着非常丰富的资源,海水资源的利用具有广阔的前景。
(1)从海水中提取溴的简化流程可以表示为低浓度Br2溶液ⅠBr2,进行这一系列的操作目的是                     
                                           ,
已知碱性条件下比BrO-更稳定,请写出溶液Ⅰ在酸性条件下生成Br2的离子方程式                     
                                           。
(2)从海水中提取单质碘的一种方法如图所示:
①“转化”反应的离子方程式为                                        
                      。
②若反应物用量比=1.5时,写出该反应的离子方程式                     
                                           。
③根据I2的特性,分离操作X的名称是        。
萃取和反萃取 (1)萃取 萃取是利用某种溶质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使溶质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。经过反复多次萃取,能将绝大部分的溶质提取出来。萃取后,可利用分液漏斗将上述两种液体分开,从而达到提取某物质的目的。
(2)反萃取
反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。
碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O。
像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。
注意:由于CCl4是一种有毒的有机物,工业上尽可能避免使用CCl4,所以工业上在制得碘水后,用活性炭代替CCl4加入碘水中,吸附溶液中的碘单质。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2025·山东高考)液溴加水封保存在广口试剂瓶中。(  )
(2)(2025·重庆高考)Cl2通入NaBr溶液中:Cl2+2Br-Br2+2Cl-。(  )
(3)(2024·浙江6月选考)如图装置可用于从碘水中萃取碘。(  )
(4)(2024·全国甲卷)用氢氟酸刻蚀玻璃:Si+4F-+6H+SiF4↑+3H2O。(  )
(5)(2024·北京高考)依据F、Cl、Br、I的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱。(  )
(6)(2024·湖南高考)从含有I2的NaCl固体中提取I2,操作方法为用CCl4溶解、萃取、分液。(  )
(7)(2024·江苏高考)向2 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,实验结论是氧化性:Br2>S。(  )
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2023·全国乙卷)溴水久置后颜色逐渐褪去,其原因是4Br2+4H2OHBrO4+7HBr。(  )
(2)(2023·浙江6月选考)碘化亚铁溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2I-+2Cl22Fe3++I2+4Cl-。(  )
(3)〔经典高考〕利用海水制取溴和镁单质,是因为Br-可被氧化,Mg2+可被还原。(  )
(4)〔经典高考〕用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的I:I+5I-+6H+3I2+3H2O。(  )
3.(2025·浙江1月选考6题)关于溴的性质,下列说法不正确的是(  )
A.Br-可被Cl2氧化为Br2
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
C.Br2+2Fe2+2Fe3++2Br-,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
4.(2024·上海高考)(1)萤石(CaF2)与浓硫酸共热可制备HF气体,写出该反应的化学方程式                     
                                           。
该反应中体现的浓硫酸的性质是    (填字母)。
A.强氧化性 B.难挥发性
C.吸水性 D.脱水性
(2)液态氟化氢(HF)的电离方程式为3HFX+H,其中X为    。
H的结构为F—H…F-,其中F-与HF依靠    相连接。
第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
考点一
必备知识
1.ⅦA ns2np5
2.深红棕 紫黑 升华 变蓝
3.HX+HXO 易 难 NaX+NaXO+H2O > > < < FeI2 +3
4.(2)2H2O+2F24HF+O2
5.(1)白 浅黄 黄 (2)Br- I- (3)蓝 
易错辨析
 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×
关键能力
1.C 溴水为橙色,所以孔穴4中的溶液呈橙色,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,所以孔穴2中的溶液反应后颜色与孔穴3中颜色不同,B错误;孔穴3、4中分别为氯水、溴水,可用于与孔穴1、2进行对比,所以孔穴3、4中的溶液仅用作对比,C正确;Cl2能置换出Br2,氧化性:Cl2>Br2,Br2能置换出I2,氧化性:Br2>I2,所以Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱,D错误。
2.B 其他氧化剂如HNO3、O3等也能将I-氧化为I2,A错误;碘单质的CCl4溶液显紫色,C错误;CCl4的密度比水大,下层显橙红色,D错误。
考点二
必备知识
1.(2)①2NaBr+Cl22NaCl+Br2 ②Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl22HCl+Br2
2.(2)①Cl2+2I-2Cl-+I2 ②3I2+6OH-5I-+I+3H2O ③5I-+I+6H+3I2+3H2O
关键能力
1.A A项,甲装置的操作是过滤,丙装置的操作是分液,二者分离物质的原理不相同,错误;B项,Cl2可氧化Br-,乙装置中主反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-,正确;C项,CCl4与溴的沸点接近,应选沸点差异较大的正十二烷,便于萃取后Br2与正十二烷蒸馏分离,正确;D项,溴单质的沸点低于正十二烷,蒸馏时沸点低的先被蒸馏出来,则先收集到Br2再收集正十二烷,正确。
2.C 灼烧在坩埚中进行,用甲装置可灼烧酒精润湿的海带碎片至灰烬,A项正确;过滤可分离出含碘离子的溶液,则可用乙装置过滤,B项正确;CCl4的密度比水大,则用丙装置萃取后,下层溶液呈紫红色,C项错误;减压蒸馏可降低沸点,则用丁装置进行减压蒸馏可分离CCl4与I2,D项正确。
3.(1)富集溴元素(或浓缩溴元素) Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O (2)①Fe+2AgIFe2++2I-+2Ag ②2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl- ③加热升华
解析:(1)低浓度Br2转化为游离态的溴,又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素(或浓缩溴元素),已知碱性条件下比BrO-更稳定,Br2在Na2CO3溶液中发生歧化反应生成和Br-,和Br-在酸性条件下发生归中反应生成Br2,离子方程式为Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O。(2)①“转化”反应中Fe与悬浊液中的AgI发生氧化还原反应生成Ag和FeI2,离子方程式为Fe+2AgIFe2++2I-+2Ag。②由于还原性:I->Fe2+,则向FeI2溶液中不断通入Cl2的过程中,依次发生的氧化还原反应为Cl2+2I-2Cl-+I2、Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-,若反应物用量比=1.5时,假设n(Cl2)=1.5 mol,说明被氧化的n(I-)=2 mol,被氧化的n(Fe2+)=1 mol,则参与反应的n(I-)∶n(Fe2+)=2∶1,离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-。③I2易升华,分离操作X是加热升华。
【真题演练】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√
2.(1)× (2)× (3)√ (4)×
3.D Cl2的氧化性强于Br2,能氧化Br-生成Br2,A项正确;Br2氧化二氧化硫生成硫酸,自身被还原为Br-,B项正确;同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故氧化性:Br2>Fe3+,C项正确;Br2与NaOH溶液的反应为3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O,则3 mol Br2完全反应,转移5 mol电子,D项错误。
4.(1)CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑ B
(2)H2F+ 氢键
解析:(1)根据原子守恒知氟化钙和浓硫酸共热可生成CaSO4和HF,生成的HF易挥发,促使反应正向进行,浓硫酸体现难挥发性。(2)根据原子守恒和电荷守恒知,X为H2F+,F的电负性很大,能与已经和F形成共价键的H形成氢键,结合H的结构为F—H…F-,知F-与HF依靠氢键相连接。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表