第四章 非金属及其化合物 第19讲　卤素的性质及提取

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1.掌握卤素的性质及X－的检验。2.掌握溴、碘单质的提取。
卤素的性质及X－的检验
1.溴、碘单质物理性质比较
2.氯、溴、碘单质化学性质比较
NaX＋NaXO＋H2O
3.氟的特殊性(1)氟无正化合价。(2)F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。(3)在HX中，HF的熔、沸点最高，氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃。4.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法
____色沉淀，则有Cl－_______色沉淀，则有Br－____色沉淀，则有I－
红棕色或橙红色，表明有_______紫色、浅紫色或紫红色，表明有____
(3)氧化——淀粉法检验I－
1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液(　　)2.类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3(　　)3.浓H2SO4能干燥HCl，所以浓硫酸也能干燥HBr(　　)4.加碘盐能使淀粉变蓝(　　)5.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(　　)6.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封(　　)7.碘易溶于酒精，所以可用酒精将碘萃取出来(　　)8.用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去(　　)9.氟气跟氯化钠溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成(　　)
1.下列叙述正确的是A.氯水久置过程中，氯水的氧化性增强，酸性减弱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，振荡、静置后，CCl4层显紫红色，证明原溶液中存在I－D.某浅黄色的溴水，加CCl4振荡、静置后，上层显橙红色
2.鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥CCl4、淀粉溶液A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥
3.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。(1)写出(CN)2的电子式：_____________________。(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：__________________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为______________________。
二、拟卤素和卤素互化物
(CN)2＋2NaOH===NaCN＋
4.一氯化碘(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”)。
ICl＋2OH－===Cl－＋IO－＋H2O
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__________________________。
5.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
三、卤素单质氧化性的实验探究
湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(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。
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
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
确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
1.氯的提取——氯碱工业
电解饱和食盐水的化学方程式为_______________________________________。
2.海水提取溴(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式①__________________________；②________________________________；③_________________________。
2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2
3.海带中提取碘(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式：_____________________。
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
A.①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出C.③中得到的上层溶液中含有I－D.操作Z的名称是加热
1.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是
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的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C.工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
2.从淡化海水中提取溴的流程如下：
请你参与分析讨论：(1)图中仪器B的名称是______________。(2)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是_______________。
3.某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图：
(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中控制温度计b为________℃。(4)C中溶液颜色为 __________，为除去该产物中残留的Cl2，可向其中加入NaBr溶液，反应的离子方程式为___________________________。
2Br－＋ Cl2=== Br2＋2Cl－
4.用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺应用技术。
(1)操作Ⅰ的正确图示为______(填字母)。
(2)在清液中加入H2SO4和NaClO溶液后，溶液最终变为棕红色，该步骤中NaClO的量要适中，请说明原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第一步：取40 mL 8%～10%的NaOH溶液注入交换柱中。碱性洗脱原理为3R—I3＋6OH－===3R—I＋5I－＋ ＋3H2O。往碱性洗脱液中滴加H2SO4溶液，烧杯底部析出一层泥状粗碘。
(3)其中交换吸附装置如下图所示，交换柱内装有氯型阴离子交换树脂(用R—Cl表示)，溶液转化原理为：R—Cl＋ R—I3＋Cl－，全部通过后，树脂颜色变为黑红色，再通过洗脱，离心分离后得到粗碘。已知洗脱分两步进行：
第二步：取40 mL 10%的NaCl溶液注入上述交换柱中。氯化钠洗脱原理为R—I＋Cl－===R—Cl＋I－。再往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液使之酸化，再滴加NaNO2溶液，溶液由无色转变棕黑色浑浊。①根据交换吸附及洗脱过程可知强碱性阴离子交换树脂也可以对I－进行交换吸附，那实验中将I－转化成 的原因可能是____________________________________________________。
②往氯化钠洗脱液中滴加H2SO4溶液使之酸化，再滴加NaNO2溶液反应的离子方程式：________________________________________。
2NO↑＋I2＋2H2O
A.用装置甲灼烧碎海带B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
1.(2018·江苏，5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单 质溴，再用SO2将其还原吸收
2.(2015·全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是
3.[2021·全国甲卷，26(1)(2)]碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如图所示：
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为______________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成____________后可循环使用。
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－　
由流程图可知悬浊液中含AgI，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中。
FeI2＋Cl2===I2＋
I2被过量的Cl2进一步氧化
通入Cl2的过程中，因I－还原性强于Fe2＋，Cl2先氧化还原性强的I－，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2；
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_______________________________________。
一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列有关卤素的说法错误的是A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
2.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，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色 沉淀生成，则含有Br－
3.某小组比较Cl－、Br－、I－ 的还原性，实验如下：
下列对实验的分析不合理的是A.实验1中，白烟是NH4ClB.根据实验1和实验2判断还原性：Br－＞Cl－C.根据实验3判断还原性：I－＞Br－D.上述实验利用了浓H2SO4的氧化性、难挥发性等性质
B.用淀粉碘化钾试纸和白醋可检验食盐中是否加碘C.生产等量的碘，反应①和反应②转移电子数目之比为2∶5
下列有关说法不正确的是A.氧化1所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得B.吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－C.吸收过程发生反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋D.氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴
5.“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下：
由题给流程可知，足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用热空气将生成的溴吹出，用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴，溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，向硫酸和氢溴酸中通入氯气，氯气与溶液中的氢溴酸发生置换反应生成溴，用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴，分液得到溴的有机溶液，蒸馏有机溶液得到液溴。
下列说法错误的是A.NaNO2氧化I－时使溶液pH变大B.活性炭吸附是为了净化水溶液C.I2与NaOH(浓、热)反应的化学方程式：3I2 ＋6NaOH(浓、热)===5NaI＋NaIO3＋3H2OD.热空气能吹出I2，是因为I2在水中溶解度小、易升华
6.工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I－制取I2，其流程如图：
7.(2022·上海高三模拟)BrCl是一种卤素互化物，与Cl2性质相似，也能与水或碱溶液反应。下列说法正确的是A.BrCl与水反应生成HBrO和HCl，该反应属于氧化还原反应B.1 ml BrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1 mlC.BrCl可与Cl2反应得到Br2D.BrCl与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaBr和NaClO
8.溴化碘(IBr)的化学性质类似卤素单质，它同水反应的化学方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述不正确的是A.在与水的反应中，IBr既不是氧化剂又不是还原剂B.在与水的反应中，IBr既是氧化剂又是还原剂C.在很多反应中，IBr是强氧化剂D.IBr跟NaOH稀溶液反应生成NaI、NaBrO和H2O
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。
C.BrCl与Zn反应生成ZnCl2和ZnBr2D.XYn与卤素单质一样都是非极性分子
9.“XYn”表示不同卤素之间靠共用电子对形成的卤素互化物(非金属性：X10.将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入含有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。下列说法不正确的是A.①红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化B.②红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋C.②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剂氧化为(SCN)2
11.某化学课外小组为了探究卤素单质及化合物的性质，选用以下仪器和药品进行实验，请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。
(1)比较卤素单质的氧化性强弱，各仪器的正确连接顺序(填各接口的字母符号)g接______，______接______，______接______。
c　 d　 a　 b　 e
(2)装置④烧瓶中反应的化学方程式为_______________________________________。(3)装置①中的现象是____________，装置②中的现象是______________，装置③的作用是______________。
(4)装置②中反应的离子方程式为___________________________。(5)若将反应后的②中的溶液滴入KI溶液中，产生的现象是_______________。
(6)向反应后的①中加入足量的NaOH溶液，产生的现象是_____________，反应的化学方程式是______________________________________。
3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O
12.实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
(1)完成该实验需用到的仪器是_______________________。(2)CCl4在实验中所起的作用是______________________________________________。(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为_______________________。
萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象
(4)该同学的实验缺陷是___________________________，改进的办法是______________________________________________________________________________。
不能证明溴的氧化性强于碘
实验④，步骤为KI溶液＋溴水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察CCl4层颜色