2021届高三化学一轮复习重点专题2——卤素互化物与拟卤素（知识点+训练）解析版

2021届高三化学一轮复习——卤素互化物与拟卤素专题复习

知识梳理

1．卤素互化物

由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。

卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。

注意　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，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：

IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。

2．拟卤素

有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN－当作X－。

3、卤素离子的检验

（1）．银盐法

未知液

（2）．置换—萃取法

未知液有机层呈

卤素单质在不同溶剂中的颜色：

强化训练

1．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的化学方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是(　　)

A．IBr是双原子分子

B．在很多反应中，IBr是强氧化剂

C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO

D．和水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂

答案　D

解析　IBr中I为＋1价，Br为－1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；跟水反应的方程式IBr＋H2O=== HBr＋HIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价，Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C正确。

2、向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)

答案　C

解析　本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24 L Cl2)、I－(消耗1.12 L Cl2)、Fe2＋(消耗1.12 L Cl2)、Br－(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。

3、工业上常用如下的方法从海水中提溴：

下列说法错误的是(　　)

A．步骤①的主要反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

B．物质X为HBrO

C．步骤②③的目的是富集溴元素

D．步骤②利用了溴易挥发的性质

答案　B

解析　X应为HBr。

4．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中，不正确的是(　　)

A．还原性：I－>Fe2＋>Br－

B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol

C．当通入1 mol Cl2时，溶液中发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3

答案　C

解析　根据离子方程式可知还原性：I－>Fe2＋>Br－，且还原性强的优先与Cl2反应，结合曲线纵横坐标含义，进行定量分析。

5通过卤素间的反应实验，可以比较出卤素单质氧化性的强弱。实验如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．CCl4起到萃取、富集I2的作用

B．a中下层变无色，说明I2 转化为I－

C．Ⅲ中发生反应的离子方程式为：

Br2＋2I－===I2＋2Br－

D．依据a、b中现象，可以证明Cl2的氧化性比 Br2强

答案　B

解析　碘单质和四氯化碳都是非极性分子，下层呈紫色，所以CCl4起到萃取、富集I2的作用，所以A选项是正确的；四氯化碳不溶于水，比水重，碘单质在四氯化碳中溶解度大于水中，四氯化碳层为紫红色，上层主要溶质是氯化钾，加氯水后，I2被氧化为碘酸根离子，能溶解在水中，而不是将I2转化为I－，故B错误；溴单质的氧化性强于碘单质，所以溴单质能将碘离子氧化成碘单质，发生了Br2＋2I－===I2＋2Br－，所以C选项是正确的；Ⅱ滴入氯水能将碘单质氧化成无色的碘酸根离子，而Ⅳ滴入溴水下层仍呈紫色，所以氯气的氧化性强于溴单质，故D正确。

6根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是(　　)

已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。

A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质

B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2

C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题

D．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需消耗2.24 L Cl2

答案　C

解析　过程①中除去Mg2＋、CO和SO需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，D错误。

7为了更深刻地认识卤素的性质，某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验，根据实验回答问题。

[实验一]氯气的制取

(1)该小组拟用下图实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去，下同)。每个虚线框表示一个单元装置，请用文字描述将下列装置的错误之处改正__________。

[实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物

已知氯化亚铁的熔点为674 ℃，沸点为1 023 ℃；三氯化铁在100 ℃左右时升华，极易水解。在500 ℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应：12FeCl2＋3O22Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O22Fe2O3＋4Cl2，该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。

(2)实验装置的合理连接顺序为：A→________________→E。

(3)假设加热装置中的氯化亚铁完全反应，则反应后剩余固体的化学式是________________。请设计实验方案验证你的假设____________________。

(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法____________________。

[实验三]卤素化合物之间反应实验条件控制探究

(5)在不同实验条件下KClO3可将KI 氧化为I2 或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行)：

①该组实验的目的是____________________________。

②2号试管反应完全后，取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，假设还原产物只有KCl，写出反应的离子方程式________________________。

答案　(1)②中试剂换为饱和氯化钠溶液，③中导管改为长进短出，④中试管口加一出气导管　(2)D→B→F→D　(3) Fe2O3 　取样少许加入稀盐酸使其完全溶解，再加入几滴KSCN溶液，呈现红色　(4)先把F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释　(5)①探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响　② ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O

解析　(1)装置①中发生的反应为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由于盐酸具有挥发性，制得的Cl2中混有HCl(g)和H2O(g)。装置②中试剂用于除去HCl(g)，NaOH溶液不仅吸收HCl(g)而且吸收Cl2，应将装置②中NaOH溶液改为饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)；装置③中浓H2SO4用于干燥Cl2，应将装置③中导管改为长进短出；装置④密封会造成装置中气体压强过大，装置④试管口加一出气导管。

(2)装置A中Na2O2与水反应生成NaOH和O2，装置A制得的O2中混有H2O(g)；根据可能的反应原理：12FeCl2＋3O22Fe2O3＋8FeCl3、4FeCl2＋3O22Fe2O3＋4Cl2，FeCl2与O2反应的产物可能有Fe2O3、FeCl3、Cl2，反应温度为500 ℃，FeCl3在100 ℃左右时升华且极易水解，用F装置收集FeCl3，FeCl2与O2反应的装置前和收集FeCl3的装置后都必须使用干燥装置，则实验装置的合理连接顺序为A(制备O2)→D(干燥O2)→B(实现O2与FeCl2反应)→F(用冰盐水冷却收集FeCl3)→D(防止E中水蒸气进入F中使FeCl3水解)→E(吸收尾气)。

(3)假设加热装置中的氯化亚铁完全反应，由于FeCl3 100 ℃左右时升华，反应后剩余固体的化学式是Fe2O3。要证明固体为Fe2O3，证明固体中含＋3价Fe即可，设计的实验方案是：取样少许加入稀盐酸使其完全溶解，再加入几滴KSCN溶液，溶液呈现血红色。

(4)装置F中用冰盐水冷却收集FeCl3，由于FeCl3极易水解，配制FeCl3溶液需要加入盐酸抑制FeCl3的水解。F中的固体配成溶液的操作方法：先把F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释。

(5)①4支试管在室温下进行反应，对比各试管中所加物质，可见4支试管中KI、KClO3的浓度相同，H2SO4的浓度不同，该组实验的目的是：探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响。

②2号试管反应完全后，取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，即KI被氧化成I2，假设还原产物只有KCl，可写出反应：ClO＋I－＋H＋―→Cl－＋I2＋H2O，反应中Cl元素的化合价由＋5价降至－1价，I元素的化合价由－1价升至0价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O。

8新制的饱和氯水中含有多种微粒，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成。

(1)氯气能使湿润的红色布条褪色，使其褪色的微粒的化学式是________。

(2)将氯水光照一段时间后，溶液颜色逐渐变浅，有关反应的化学方程式为________________、

_______________。

(3)新制的饱和氯水与碳酸钙的反应是制取较浓HClO 溶液的方法之一。

实验一　定性研究：

Ⅰ.如图所示，在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL新制的饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去。

Ⅱ.过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强。

Ⅲ.为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；

将第三份加热，观察到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。

①反应后所得的溶液漂白性增强的原因是________________________________。

②依据上述实验可推知：步骤Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有__________。

实验二　定量研究：

在仪器A内，放有塑料网包住的块状碳酸钙(过量)和150 mL新制的饱和氯水，按如图所示装置实验(实验前仪器B中充满了饱和NaHCO3溶液)，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的碳酸钙提出液面，密封后再加热烧瓶中的液体，直到仪器B中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。

③仪器A的名称为________。

④准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：a.等待仪器A冷却到室温；b.______________；c.平视与刻度线相切的液面读数。

⑤实验结束后，测得仪器B中收集到的气体体积在标准状况下为168 mL，则150 mL 新制的饱和氯水与过量碳酸钙完全反应后，所得溶液中HClO的物质的量浓度为_______________。(反应前后，溶液体积变化忽略不计)

答案　(1) HClO　(2) Cl2＋H2OHCl＋HClO　2HClO2HCl＋O2 ↑　(3)①CaCO3消耗氯水中的HCl，使反应Cl2＋H2OHCl＋HClO的化学平衡向右移动，HClO浓度增大　

②Ca(HCO3)2 　③圆底烧瓶　④上下移动仪器B至仪器B内液面与水槽中的液面相平　⑤0.1 mol·L－1

解析　(1)氯气溶于水后与水反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，其中HClO具有漂白性，能使湿润的红色布条褪色，则使其褪色的微粒的化学式是HClO；(2)将氯水光照一段时间后，溶液颜色逐渐变浅，是因为HClO不稳定，见光分解生成HCl和O2，HClO浓度降低，平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO正向移动，氯气消耗，溶液颜色变浅，有关反应的化学方程式为：Cl2＋H2OHCl＋HClO、2HClO2HCl＋O2 ↑；(3)①CaCO3 消耗氯水中的HCl，使反应Cl2＋H2OHCl＋HClO的化学平衡向右移动，HClO浓度增大，反应产生的气体为二氧化碳(盐酸与碳酸钙反应所得)，而二氧化碳溶于水呈酸性，抑制了次氯酸的电离，使溶液中存在了浓度更高的次氯酸，因此滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；②氯气与水反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，因为碳酸钙是过量的，并且反应中有二氧化碳生成，因此碳酸钙和二氧化碳和水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，因此第二份与稀盐酸混合Ca(HCO3)2＋2HCl===CaCl2＋2CO2↑＋2H2O，所以步骤Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有Ca(HCO3)2；③仪器A的名称为圆底烧瓶；④准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：a.等待仪器A冷却到室温；b.上下移动仪器B至仪器B内液面与水槽中的液面相平；c.平视与刻度线相切的液面读数；⑤实验过程中根据反应Cl2＋H2OHCl＋HClO、2HCl＋2CaCO3===Ca(HCO3)2＋CaCl2、Ca(HCO3)2＋2HCl===CaCl2＋2CO2↑＋2H2O可知，n(HClO)＝n(HCl)＝2n(CO2)＝2×＝0.015 mol；c(HClO)＝＝0.1 mol·L－1。

9．某小组研究SCN－分别与Cu2＋和Fe3＋的反应。实验中：c(KSCN)＝0.1 mol·L－1；c[Fe2(SO4)3＝0.025 mol·L－1；c(CuSO4)＝0.05 mol·L－1。

Ⅰ.KSCN溶液与CuSO4溶液反应，实验如下。

资料：Ⅰ.Cu2＋可与SCN－反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2。

Ⅱ.(SCN)2称为“拟卤素”，在水溶液中呈黄色；(SCN)2的化学性质与Cl2相似，可与水、碱等发生反应。

(1)a中CuSO4溶液显酸性的原因是____________________________________

(用离子方程式表示)。

(2)a→b中试管内溶液pH减小，可能的原因是___________________________________。

(3)b→c产生沉淀的原因是__________________________。

答案　(1)Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋　(2) 生成(SCN)2与水反应所得HSCN为强酸，使溶液pH减小 (3) NaOH与(SCN)2反应，使溶液中c(SCN－)增大，与Cu2＋继续反应生成少量CuSCN

解析　(1)CuSO4溶液显酸性的原因是Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋；(2)根据题给资料，a到b试管中pH减小的可能原因是：卤素单质能和水反应生成两种酸(氟气除外)，所以SCN－生成的(SCN)2也能和水反应生成两种酸，所得HSCN为强酸，使溶液pH减小；(3)根据题给资料，b到c产生沉淀的原因是：(SCN)2与NaOH发生反应，(SCN)2＋2NaOH===NaSCN＋NaSCNO＋H2O，使溶液中c(SCN－)增大，与Cu2＋继续反应生成少量CuSCN。

10(2019·余姚中学高三联考)从海带中提取碘，有甲、乙两种实验方案如下：

已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。请回答：

(1)步骤X使用分液漏斗前须检漏，检漏方法为____________________________________。

(2)用如图所示装置进行蒸馏。指出图中所示实验装置中的任意两处错误：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(3)进行上述操作时，使用水浴加热更好的原因是___________________________________；

最后碘晶体在________里聚集。

(4)下列有关步骤Y的说法，正确的是________。

A．应控制NaOH溶液的浓度和体积

B．将碘转化成离子进入水层

C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质

D．NaOH溶液可以由乙醇代替

(5)方案乙在上层溶液中加入H2SO4溶液得到I2的水溶液发生的反应方程式是_____________。

(6)工业中采用方案乙从海带中提取碘，方案甲中采用蒸馏不合理，理由是________________。

答案　(1)向分液漏斗中加入少量水，检查下口旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查上口玻璃塞是否漏水

(2)①温度计水银球位置太低，应位于蒸馏烧瓶支管口处  ②烧杯加热未使用石棉网　③冷凝管冷却水流方向反了(任选2条即可)

(3)均匀受热，易于控制温度　蒸馏烧瓶

(4)AB

(5)5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3I2＋3Na2SO4＋3H2O(或NaI＋NaIO＋H2SO4===I2＋Na2SO4＋H2O)

(6)主要由于碘易升华，会导致碘的损失