2024届高考一轮复习化学课时练 第20练 卤族元素 溴、碘单质的提取(含答案)
展开①卤素的钾盐中,最易被氧化的是氟化钾 ②溴中溶有少量氯气,可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 ③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性 ④某溶液与淀粉-KI溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水 ⑤氟气跟氯化钠水溶液反应,一定有氟化氢和氧气生成 ⑥氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂
A.①③⑤ B.②③⑥
C.②⑤⑥ D.①③④
2.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
3.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,有浅黄色沉淀生成,则含有Br-
4.下列说法正确的是( )
A.卤素单质(X2)跟水反应的通式是X2+H2O===HX+HXO
B.液溴保存在煤油中
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙
D.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
5.如图是盛放液溴的试剂瓶剖面图,仔细观察发现其分成了明显的气相、溴溶液相和液溴相三相,下列说法错误的是( )
A.气相呈现红棕色,因为其中含有Br2的蒸气
B.溴溶液相中显酸性,主要因为HBr电离出了H+
C.液溴保存时加水形成水封的目的是减少Br2的挥发
D.液溴保存时不可敞口放置,应保存在细口瓶中并塞上橡胶塞
6.实验室中的碘水一般是将碘单质溶于KI溶液配制而成,发生反应:I-+I2Ieq \\al(-,3)(主要溶质为KI3或KI·I2)。下列说法不正确的是( )
A.淀粉遇该溶液显蓝色
B.该溶液见光易变质,应用棕色试剂瓶密封保存
C.采用此法配制碘水的目的是为了提高碘水的浓度
D.该溶液中通入SO2后,溶液由中性变为强酸性
7.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NH4Cl
B.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
8.I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素以KIO3的形式存在,I-、I2、IOeq \\al(-,3)在一定条件下可以发生如图转化关系,下列说法错误的是( )
A.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2 >IOeq \\al(-,3)>I2
B.用淀粉-KI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
D.反应③的离子方程式:3Cl2+ I-+3H2O===6Cl- + IOeq \\al(-,3)+6H+
9.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
10.“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:
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-+SOeq \\al(2-,4)
D.氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴
11.(2023·南通月考)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:
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+3H2O
D.热空气能吹出I2,是因为I2在水中溶解度小、易升华
12.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既不是氧化剂也不是还原剂
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NaBr、NaIO和H2O
13.“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:X
B.某温度,液态IF5电离:2IF5IFeq \\al(+,4)+IFeq \\al(-,6),则c(IFeq \\al(+,4))·c(IFeq \\al(-,6))不是一个常数
C.BrCl与Zn反应生成ZnCl2和ZnBr2
D.XYn与卤素单质一样都是非极性分子
14.某化学课外小组为了探究卤素单质及其化合物的性质,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)为:g接______,________接________,________接________。
(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________________________________________________________________。
15.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。
已知:I2+I-Ieq \\al(-,3);交换吸附原理:R—Cl+Ieq \\al(-,3)R—I3+Cl-。试回答下列问题:
(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,溶液最终变为红棕色,该步骤中NaClO的量要适中,请说明原因:_________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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+Ieq \\al(-,3)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-+IOeq \\al(-,3)+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。
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,溶液由无色转变为棕黑色浑浊。
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,则实验中将I-转化成Ieq \\al(-,3)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:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第20练 卤族元素 溴、碘单质的提取
1.C 2.A 3.D 4.C 5.D 6.D 7.C 8.C 9.B 10.B
11.B [亚硝酸钠具有氧化性,碘离子具有还原性,酸性条件下,二者发生氧化还原反应生成一氧化氮和碘;利用活性炭吸附,然后加入热的浓氢氧化钠溶液吸收单质碘,最后加入HCl调节pH,碘离子和碘酸根离子在酸性溶液中发生归中反应生成单质碘:IOeq \\al(-,3)+5I-+6H+===3I2+3H2O,据此解答。]
12.B [反应IBr+H2O ===HBr+HIO中,没有元素化合价变化,IBr既不是氧化剂也不是还原剂,故A正确、B错误;溴化碘(IBr)的化学性质类似卤素单质,在与金属反应时,IBr是氧化剂,故C正确;由氯气与NaOH的反应可知,IBr和NaOH稀溶液反应生成NaBr、NaIO和H2O,故D正确。]
13.C [反应ICl+H2O===HCl+HIO中,没有元素化合价变化,是非氧化还原反应,A项错;XYn是不同卤素原子形成的化合物,若n=1,则一定是极性分子,D项错。]
14.(1)c d a b e (2)MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)溶液变蓝色 溶液变橙黄色 吸收剩余的Cl2
(4)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (5)溶液变棕黄色 (6)溶液蓝色褪去 3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
解析 比较卤素单质的氧化性强弱,应该将Cl2通入NaBr和淀粉-KI溶液中,观察现象。实验中剩余的Cl2必须进行处理,故应用NaOH溶液吸收。根据反应原理知Cl2通入NaBr溶液中置换出Br2,溶液变为橙黄色,Cl2通入淀粉-KI溶液中置换出I2,溶液变蓝色。反应后的①中加入足量的NaOH溶液发生反应:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O,会使溶液蓝色褪去。
15.(1)D
(2)因为交换吸附原理:R—Cl+Ieq \\al(-,3)R—I3+Cl-,最佳效果是都转化为Ieq \\al(-,3),因此NaClO的量过少,I-氧化不充分,过多会使溶液中I-含量太低,不利于生成Ieq \\al(-,3),不利于后续的交换吸附,结果都会使产率下降 (3)①强碱性阴离子交换树脂对Ieq \\al(-,3)的吸附能力远大于对I-的吸附能力
②2NOeq \\al(-,2)+2I-+4H+===2NO↑+I2+2H2O
解析 (1)操作Ⅰ是将清液分离的操作,有机杂质不溶于水,在清液的下方,所以使用倾倒的方法就可以将二者分离。(2)根据吸附原理:R—Cl+Ieq \\al(-,3)R—I3+Cl-,可知是Ieq \\al(-,3)被吸附,在清液中加入H2SO4和NaClO溶液的目的是将一部分碘离子氧化为碘单质,还要剩余一部分碘离子,所以NaClO过多或者过少都会影响Ieq \\al(-,3)的生成。(3)①实验的目的是尽可能多的吸附碘元素,强碱性阴离子交换树脂对Ieq \\al(-,3)的吸附能力远大于对I-的吸附能力,所以实验中将I-转化成Ieq \\al(-,3)再进行吸附是为了提高吸附的效率。②在酸性条件下NOeq \\al(-,2)具有氧化性,将I-氧化成I2,同时本身被还原为一氧化氮。
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿润的淀粉-KI试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定淀粉-KI溶液
溶液变蓝
达到滴定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置
下层呈紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D
最后试管有浅黄色沉淀
有机物中含有溴原子
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