高中化学沪科技版（2020）必修第一册溴和碘的提取精品课后练习题

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2.3.2 溴和碘的提取，卤素离子的检验

学习聚焦


知识精讲

知识点01 海水提溴
从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤：

其中，氧化剂使用的一般是氯气，离子方程式为：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。
【即学即练1】由溴化钠制取单质溴可采用的方法是(　　)
A．蒸干溶液，灼烧固体 B．通入氯气，用汽油萃取
C．通入氯气，用酒精萃取 D．加入碘水，用四氯化碳萃取
【答案】B
【解析】NaBr灼烧不易分解，A项错误。Cl2与NaBr发生反应：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl，汽油为有机溶剂，Br2在汽油中的溶解度大于在水中的溶解度，且汽油与水不互溶，B项正确。酒精与水互溶，C项错误。碘单质的活泼性比溴单质的活泼性弱，不能发生置换反应，D项错误。

知识点02 海带提碘
工业上一般不直接从海水中提取碘。海洋中的海带等海藻类植物具有富集碘的能力，海带或海带灰在水中浸泡时，所含的 I-进入水中，然后再用氯气氧化得到碘单质。

【即学即练2】从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是 ( )
A．放出碘的苯溶液 B．分离碘并回收苯
C．将海带灼烧成灰 D．过滤得含I-溶液
【答案】B
【解析】选项A，苯的密度小于水的密度，在上层，因此分液时，上层液体从上口倒出，故A错误。选项B，分离苯和碘，采用蒸馏的方法进行，故B正确。选项C，灼烧海带时用坩埚，故C错误。选项D，过滤时缺少玻璃棒的引流，故D错误。答案选B。

知识点03 卤素离子的检验
卤素离子检验的常用方法：
离子
检验试剂
主要实验现象
有关反应的离子方程式
Cl-
AgNO3溶液、稀HNO3
白色沉淀，
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、稀HNO3
浅黄色沉淀，
且不溶于稀硝酸
Ag+ + Br- = AgBr↓
②氯水和CCl4
液体分层，下层红棕色
2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2
I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
黄色沉淀，
且不溶于稀硝酸
Ag+ + I- = AgI↓
②氯水和CCl4
液体分层，下层紫色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
③淀粉和适量氯水
溶液显蓝色
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
【即学即练3】向氯化钙、溴化钠、碘化钾的混合溶液中通入氯气后，若溶液中含有Br2，则一定不含有
A．Cl2 B．I- C．Br- D．Cl-
【答案】B
【解析】氯化钙、溴化钠、碘化钾的混合溶液中，I-的还原性最强，若溶液中Br2，I-会与Br2发生反应，所以不可能含I-。

常见考法
常见考法一 海水提溴
【例1】工业上，从海水中提取溴常用如下方法：
（1）将海水浓缩后，向其中通入氯气，将溴化物氧化，以溴化钠为例，用化学方程式表示该反应 ，该反应属于四种基本反应类型中的 反应，也属于 反应（选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应” ）。
（2）向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，是根据溴的沸点比水 （选填“低”或“高” ）的性质，吹出的溴用碳酸钠溶液吸收，这一过程的化学方程式为3Br2＋3Na2CO3＝5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，生成物中溴元素的化合价分别为 价。这一类型的化学反应称为歧化反应。
【答案】（1）2NaBr ＋Cl2 = 2NaCl＋Br2 置换 氧化还原反应
（2）低 -1，+5
必杀技
从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化和提取三个步骤，“氧化”一般使用氯气，“提取”利用的是溴的挥发性。
【同步练习1-1】从溴化钠中制取单质溴可采用的方法是（ ）
A．蒸发至干，灼烧固体 B．滴入新制的氯水，用汽油萃取
C．通入新制的氯水，用酒精萃取 D．加入碘水，用四氯化碳萃取
【答案】B
【同步练习1-2】从海水中可以提取溴，主要反应为：2NaBr ＋Cl2 = 2NaCl＋Br2，下列说法正确的是（ ）
A．溴离子具有氧化性 B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应 D．氯气是氧化剂
【答案】D

常见考法二 海带提碘
【例2】通过以下步骤可从干海带中提取碘：




（1）操作②的名称是 。
（2）向含I－(假设全部以NaI形式存在)的溶液中滴加适量氯水时反应的化学方程式为： 。
（3）操作③的名称是 。
【答案】（1）萃取 （2）2NaI ＋Cl2 = 2NaCl＋I2 （3）升华和凝华
必杀技
先从海带是溶出I-，再用氧化剂把I-氧化为I2，然后萃取出I2，最后减压蒸馏除去有机溶剂，从而得到I2。
【同步练习2-1】湿润的淀粉碘化钾试纸接触某物质而显蓝色，该物质可能是 。
①Cl2　②碘水　③KBr　④溴化氢　⑤HCl　⑥溴蒸气
【答案】①②⑥
【同步练习2-2】向含有NaBr 、KI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应。将溶液蒸干，并灼烧所得的物质，最后剩余的固体物质是（ ）
A．NaCl 和KI B．NaCl、KCl和I2 C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl
【答案】D

常见考法三 卤素离子的检验
【例3】甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-（X-为Cl-、Br-、I-）离子。向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有
A．Br-、Cl-、I- B．Br-、I-、Cl- C．I-、Br-、Cl- D．Cl-、I-、Br-
【答案】B
【同步练习3-1】下列有关卤族元素及其化合物的说法，不正确的是（ ）
A．加碘食盐中加入的是碘酸钾
B．常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯
C．可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水
D．变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银
【答案】B
【同步练习3-2】同痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法，AgNO3显现法就是其中的一种：人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上，溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用，生成物质③，物质③在光照下，分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由棕色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这3种物质都正确的是（ ）
A．①AgNO3 ②NaBr ③AgBr B．①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C．①AgCl ②AgNO3 ③NaCl D．①AgNO3 ②NaI ③AgI
【答案】B

分层提分


题组A 基础过关练
1．下列不属于海水化学资源利用的是（ ）
A．海水淡化 B．海水提盐 C．海水提溴 D．海水提碘
【答案】A
【解析】海水淡化是海水水资源的利用，而海水提盐、海水提溴、海水提碘等均是海水化学资源的利用。
2．海带提碘实验中不会用到的装置是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】选项A，灼烧海带用到A装置，故A不选。选项B，过滤灼烧后的海带灰的浸取液用到B装置，故B不选。选项C，分离碘的有机层与水层用到C装置，故C不选。选项D，海带提碘实验中无需水浴加热，故D选。答案为D。
3．在海带提碘的实验中可做萃取剂的是（ ）
A．四氯化碳 B．水 C．乙醇 D．乙酸
【答案】A
【解析】选项A，碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，且碘与四氯化碳不反应，水与四氯化碳不互溶，选项A 正确。其余选项均与水互溶，不能作萃取剂。答案为A。
4．有关海水提溴的说法错误的是(　　)
A．海水晒盐后的卤水是提溴原料
B．可以利用氯气氧化溴离子
C．可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出
D．吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴
【答案】D
5．萃取是“海水提溴”工艺中重要的操作之一。某同学向试管内的溴水中滴加a物质后有如图所示的现象，则a物质可能是（ ）

A．汽油 B．四氯化碳 C．苯 D．酒精
【答案】B
【解析】混合后静置溶液分为两层，上层无色，说明是水层，下层是有机层，萃取剂的密度大于水，汽油、苯的密度小于水，酒精与水互溶，不能作萃取剂，四氯化碳的密度大于水，不溶于水，符合题意，答案选B。
6．除去海水提溴得到的液溴中溶有的少量氯气，应该采用的方法是(　　)
A．加入适量的KI溶液
B．通入溴蒸气
C．加氢氧化钠溶液
D．加入适量的溴化钠溶液
【答案】D
【解析】选项A，Cl2和Br2均与KI反应且引入了I2杂质。选项B，溴蒸气无法除去氯气。选项C，氯气和液溴均能与氢氧化钠反应。选项D，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，既除去了氯气，又不会引入新的杂质。答案为D。
7．在空气吹出法的工艺中，选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的反应原理为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是(　　)
A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂
B．只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应
C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂
D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
【答案】C
【解析】①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂，均属于氧化还原反应。
8．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：

下列说法中，不正确的是（ ）
A．实验室保存溴通常加少量水
B．海水提溴是因为海水中含有单质溴
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中还发生了化学变化
【答案】B
【解析】选项A，溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，A 正确。选项B，海水中溴元素的存在形式是Br—，而不是溴单质，B错误。选项C，经过吸收塔后，所得溶液中的Br—浓度远大于进入吹出塔之前的海水中的 Br—浓度，因此溴元素得到了富集，C 正确。选项D，蒸馏塔中发生的反应为：2Br—+Cl2=2Cl- +Br2 ,D 正确。答案为B。
9．某未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成；将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断该溶液中含有
A．Cl－、SO42－ B．Cl－、NO3－ C．Cl－、CO32－ D．Cl－、OH－
【答案】C
10．海水是巨大的资源宝库，如图是从海水资源获取重要化工原料的流程示意图。

回答下列问题：
(1)操作A是________(填实验基本操作名称)。要知道海水晒盐的过程中溶液里食盐含量在逐渐提高的简易方法是________(填字母)。
a．分析氯化钠含量 b．测定溶液密度 c．观察是否有沉淀析出
(2)图中虚线框内流程的主要目的是_______________________________________________。
(3)已知苦卤的主要成分如下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
浓度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
理论上，1 L苦卤最多可得到Mg(OH)2的质量为________g。
【答案】(1)蒸发结晶　b　(2)富集Br2　(3)69.6
【解析】(3)Mg2＋～Mg(OH)2
24 58
28.8 g m
故m＝＝69.6 g。

题组B 能力提升练
11．空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一，其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．步骤④⑤是为了富集溴
B．步骤③说明溴具有挥发性
C．步骤④的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4
D．步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可用分液漏斗将二者分离
【答案】C
【解析】A项，步骤③已将溴吹出，但步骤④又重新用SO2吸收溴，步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴，故A项正确；B项，可用空气吹出溴，则步骤③说明溴具有挥发性，故B项正确；C项，步骤④发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，C项错误；D项，实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液漏斗，操作时下层液体必须从下口流出，上层液体从上口倒出，D项正确。
12．海水提溴的过程中，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂SO2发生作用，以达到富集的目的，化学反应为:Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4下列说法正确的是( )
A． Br2在反应中失去电子
B．SO2在反应中表现还原性
C． H2O在反应中作氧化剂
D．反应过程中共转移了4 mol电子
【答案】B
【解析】选项A，因Br元素的化合价由0降低为-1价，在反应中得电子，故A错误。选项B，S元素的化合价由+4价升高到+6价，SO2作还原剂，在反应中表现还原性，故B正确。选项C，H2O在反应中化合价没有发生变化，所以即不是氧化剂也不是还原剂，故C错误。选项D，1mol氧化剂在反应中得到1mol×2×(1－0)=2mol，故D错误。答案为B。
13．实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括：氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知：可能用到的数据信息和装置如下。

下列说法错误的是（ ）
A．实验时，①的废水中出现红色
B．②的作用是吸收尾气，防止空气污染
C．用③进行萃取时，选择CCl4比乙苯更合理
D．④中温度计水银球低于支管口过多，导致Br2的产率低
【答案】C
【解析】选项A，①中发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，反应产生了红棕色的Br2单质，因此实验时，①的废水由无色变为红色，A正确。选项B，②中盛有NaOH溶液，NaOH是碱，可以与Cl2、Br2发生反应，变为可溶性的物质，因此可以防止空气污染，B正确。选项C，根据表格数据可知乙苯的沸点比CCl4的沸点高，与液溴的沸点差别大，所以选择乙苯比CCl4更合理，更有利于后续的蒸馏作用，C错误。选项D，蒸馏时温度计是测量馏分的温度，若温度计水银球低于支管口过多，导致蒸馏时支管口温度低于Br2的沸点，使Br2的产率低，D正确。故答案选C。
14．某课题组采用活性炭回收海带化工提碘废水中残留的低浓度碘（主要以I-形式存在，杂质不参与反应），实验过程如下：

下列说法不正确的是（ ）
A．氧化步骤发生反应的离子方程式为：6I-+2NO2-+8H+=3I2+N2↑+4H2O
B．操作X的目的是富集碘单质
C．经洗脱后的溶液中，含有大量的I-和IO3-
D．可通过蒸馏的方法提纯粗碘
【答案】D
【解析】选项A，氧化步骤发生反应的离子方程式为：6I-+2NO2-+8H+=3I2+N2↑+4H2O，可生成碘单质，故A正确，但不符合题意。选项B，操作X的目的是富集碘单质，利用活性炭的吸附性，故B正确，但不符合题意。选项C，经洗脱后的溶液中，含有大量的I-和IO3-，为碘与NaOH溶液反应生成，故C正确，但不符合题意。选项D，操作Y为加热，升华法提纯粗碘，故D错误，符合题意；故选D。
15．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：






（1）步骤③的离子方程式：________________________________________。
（2）步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是 。
（3）溴水混合物II中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过____________（填试剂名称）溶液，以除去氯气。
（4）步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产 ，请解释原因： 。
（5）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是： 。
（6）提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物II”而不是蒸馏“溴水混合物I”，请说明原因
。
【答案】（1）Br2+SO2+2H2O→ 4H++2Br－+SO42－。（2）分液漏斗。（3）溴化铁（或其它含Br-的盐类物质）。
（4）温度过高，大量水蒸气随水排除出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。
（5）酸化可抑制Cl2 、Br2与水反应。
（6）将“溴水混合物I”转变为“溴水混合物II”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本。
【解析】海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①的氯气氯化发生的反应是Cl2 + 2Br- → 2Cl- + Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把溴提取出来呢？根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气（步骤②），使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸收（步骤③）：Br2+SO2+2H2O→ 4H++2Br－+SO42－，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氯化（步骤④），得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。
16．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

（1）指出提取碘的过程中指定的实验操作名称：
① ② ；
写出适量Cl2把NaI氧化的离子方程式 。
（2）提取碘的过程中，可供选择的试剂是___________。
A.甲苯，酒精 B.四氯化碳，苯
C.汽油，酒精 D.汽油，食醋
（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，指出上图实验装置中的错误之处：
① ② ③ 。


（4）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的优点是___________ ；最后，晶态碘在_______ 中。
【答案】（1）过滤 萃取 2I- + Cl2===2Cl- + I2 （2）B
（3）冷凝管进出水方向错误 温度计水银球位置错误 缺少石棉网
（4）蒸馏烧瓶受热均匀，便于控制温度 蒸馏烧瓶
17．某同学按如下实验流程提取海带中的碘,请回答相关问题。

（1）第①步是将海带放入 (填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
（2）第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液,可以采取的措施是
(写出两条)。
（3）实验进行到某一步骤时应检验碘的存在,具体方法是 。
（4）海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),这些盐类是在流程图中的第 步(填编号)与碘分离的。
【答案】 (1)坩埚
(2)充分搅拌,加热煮沸
(3)取氧化后的溶液少量于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝证明含碘(或取过滤后的溶液少量于试管中,滴加几滴氯水再滴加淀粉溶液,若溶液变蓝证明含碘)
(4)⑤
【解析】（1）物质的灼烧应在坩埚内进行。
（2）充分搅拌,加热煮沸均有利于碘离子溶解。
（3）的检验,可取样氧化后,用淀粉进行检验。
（4）海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等)不能在前面步骤的过滤操作中分离,应该在⑤萃取时与I2分离。

题组C 培优拔尖练
18．溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为：
①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空：
（1）Cl2氧化Br-应在 条件下进行，目的是为了避免
（2）Br2可用热空气吹出，其原因是
（3）写出步骤③所发生的化学反应方程式。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为
（4）为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中
a.通入HBr b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液
【答案】（1）酸性，Cl2歧化（或Br2歧化）。
（2）Br2易挥发（或Br2沸点低）。
（3）3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O.
溴酸能将氯离子氧化成氯气。原因是Br2具有强氧化性（或强腐蚀性）。
（4）ac.
19．溴及其化合物广泛应用于有机合成、化学分析等领域。海水提溴过程中溴元素的变化如下：

（1）过程I，海水显碱性，调其pH