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高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第19讲卤族元素氯、溴、碘的提取学案
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这是一份高考化学一轮复习第5章非金属及其化合物第19讲卤族元素氯、溴、碘的提取学案，共18页。
1．了解卤素单质的性质，掌握卤素离子的检验方法。
2．掌握氯、溴、碘等单质的提取方法。
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
1．溴、碘单质的物理性质比较
2.氯、溴、碘单质的化学性质比较
3．氟的特殊性
(1)氟元素无正化合价。
(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。
未知液 eq \(――→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\d5(和稀硝酸)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\(□,\s\up1(18)) 色沉淀，表明有Cl－,\(□,\s\up1(19)) 色沉淀，表明有Br－,\(□,\s\up1(20)) 色沉淀，表明有I－))
(2)置换——萃取法检验Br－、I－。
有机层呈 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(红棕色或橙红色，表明有\(□,\s\up1(21)) ,紫色、浅紫色或紫红色，表明有\(□,\s\up1(22)) ))
(3)氧化——淀粉法检验I－。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 深红棕 eq \(□,\s\up1(2)) 紫黑 eq \(□,\s\up1(3)) 液体 eq \(□,\s\up1(4)) 固体 eq \(□,\s\up1(5)) 挥发 eq \(□,\s\up1(6)) 升华 eq \(□,\s\up1(7)) 变蓝 eq \(□,\s\up1(8)) HX＋HXO eq \(□,\s\up1(9)) 易 eq \(□,\s\up1(10)) 难
eq \(□,\s\up1(11)) NaX＋NaXO＋H2O eq \(□,\s\up1(12)) ＞ eq \(□,\s\up1(13)) ＞ eq \(□,\s\up1(14)) ＜ eq \(□,\s\up1(15)) ＜ eq \(□,\s\up1(16)) 易
eq \(□,\s\up1(17)) 难 eq \(□,\s\up1(18)) 白 eq \(□,\s\up1(19)) 淡黄 eq \(□,\s\up1(20)) 黄 eq \(□,\s\up1(21)) Br－ eq \(□,\s\up1(22)) I－ eq \(□,\s\up1(23)) 蓝
[易错秒判]
(1)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水液封( )
(2)碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来( )
(3)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去( )
(4)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( )
(5)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )
(6)能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 ( )
(7)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ ( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
1．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，下列关于该实验的说法正确的是 ( )
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
解析：选C。溴水为橙色，所以孔穴4中溶液呈橙色，故A错误；孔穴2中Br2和KI反应生成I2，碘水为棕色，新制氯水呈浅黄绿色，所以孔穴2中溶液反应后颜色与孔穴3中颜色不同，故B错误；孔穴3、4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的溶液仅用作对比，故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，故D错误。
2．下列能够检验出KI溶液中是否含有Br－的实验是( )
A．加入足量新制氯水，溶液变色，说明含有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，说明含有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入足量AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，说明含有Br－
解析：选D。A项，向KI溶液中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定KI溶液中是否含有Br－；B项，Br－和I－均能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使其褪色，故不能确定KI溶液中是否含有Br－；C项，加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层会因萃取单质碘而显色，不能确定KI溶液中是否含有Br－。
3．(2024·佛山一中高三月考)碘元素可预防甲状腺肿大，因此我国市场上的食盐部分加了碘(KIO3)。甲同学鉴别食盐是否加碘的流程如下：
样品 eq \(――→,\s\up7(稀硫酸),\s\d5(KI)) 溶液 eq \(――→,\s\up7(淀粉)) 现象
(1)若样品为加碘食盐，则现象应为_______________________________________________________，
此方法中KI的作用是_________________________________。
(2)乙同学取纯NaCl做对照实验，也出现了明显的现象，原因是______________________________________________________。
(3)丙同学提出新的鉴别加碘食盐的方案，流程如下：
样品 eq \(――→,\s\up7(稀硫酸),\s\d5(Na2SO3)) 溶液 eq \(――→,\s\up7(H2O2氧化)) eq \(――→,\s\up7(淀粉)) 现象
此方案第一步涉及反应的离子方程式为_____________________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)若样品为加碘食盐，KIO3与KI在酸性条件下发生反应生成单质碘，化学方程式为KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O，淀粉遇碘单质变蓝色，该反应中KI中碘元素的化合价由－1价升高到0价，KI作为还原剂，将IO eq \\al(－,3) 还原为I2。
(2)取纯NaCl做对照实验，溶液也为蓝色，原因是空气中的O2将I－氧化为I2，淀粉遇I2变蓝色。
(3)第一步中Na2SO3与KIO3在酸性条件下发生反应，KIO3具有氧化性，Na2SO3具有还原性，Na2SO3中S元素由＋4价升高到＋6价，KIO3中I元素由＋5价降低到－1价，由得失电子守恒配平反应的离子方程式为3SO eq \\al(2－,3) ＋IO eq \\al(－,3) ===3SO eq \\al(2－,4) ＋I－。
答案：(1)溶液变蓝 作为还原剂，将IO eq \\al(－,3) 还原为I2
(2)空气中的O2将I－氧化为I2
(3)3SO eq \\al(2－,3) ＋IO eq \\al(－,3) ===3SO eq \\al(2－,4) ＋I－
4．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素单质(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，(CN)2的氧化性介于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____________________________________________。
答案：(1) eq \\al(·,·) N⋮⋮C eq \\al(·,·) C⋮⋮N eq \\al(·,·)
(2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O
(3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
考点二 从海水资源中提取卤素单质
1．氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐 eq \(――→,\s\up7(精制)) eq \(\s\up7(饱和),\s\d5(食盐水)) eq \(――→,\s\up7(电解)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(阳极产物：, \(□,\s\up1(1)) ,阴极产物：, \(□,\s\up1(2)) ))
电解NaCl溶液的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(3)) _______________________。
2．海水提溴
(1)工艺流程。
(2)基本步骤及主要反应。
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中含Br－的溶液得到浓缩。
②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为 eq \(□,\s\up1(4)) ________________________________________。
③吹出：利用溴的挥发性，通入热空气(或水蒸气)，将生成的溴吹出。
④吸收：吹出的溴蒸气用SO2和水吸收，使溴转化为氢溴酸，反应的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(5)) _____________________________________。
⑤蒸馏：再用Cl2将氢溴酸氧化为Br2后蒸馏分离。
3．海带提碘
(1)工艺流程。
(2)原理。
①化学原理： eq \(□,\s\up1(6)) __________________________(填离子方程式)。
②物理原理：单质碘用 eq \(□,\s\up1(7)) ________________萃取，分液后用 eq \(□,\s\up1(8)) ________法将碘与有机溶剂分开。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) Cl2 eq \(□,\s\up1(2)) H2、NaOH eq \(□,\s\up1(3)) 2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(电解)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ eq \(□,\s\up1(4)) Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
eq \(□,\s\up1(5)) Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 eq \(□,\s\up1(6)) 2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O eq \(□,\s\up1(7)) 苯或四氯化碳 eq \(□,\s\up1(8)) 蒸馏
1．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( )
解析：选C。氧化滤液中的I－用不到容量瓶，故选C。
2．从淡化海水中提取溴的流程如下：
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的离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗22.4 L Cl2
D．步骤Ⅳ的操作方法为蒸馏
答案：C
3．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海带提碘的说法不正确的是( )
干海带 eq \(――→,\s\up7(灼烧)) 海带灰 eq \(――→,\s\up7(沸水),\s\d5(浸泡)) 海带灰悬浊液 eq \(――→,\s\up7(过滤)) 滤液 eq \(――→,\s\up7(H＋),\s\d5(H2O2溶液)) 碘水 eq \(――→,\s\up7(CCl4)) I2的CCl4溶液 eq \(――→,\s\up7(蒸馏)) I2
A．在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌
B．向含I－的滤液中加入稀硫酸和H2O2溶液后，I－发生氧化反应
C．向碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液
解析：选A。灼烧固体应使用坩埚，A项说法错误；酸性条件下H2O2能将I－氧化为I2，B项说法正确；淀粉溶液遇碘单质变蓝，C项说法正确；将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液可得到I2的CCl4溶液，D项说法正确。
1.(2023·新高考辽宁卷)某小组进行实验，向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2 g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I eq \\al(－,3) (aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
解析：选D。向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，溶液呈浅棕色，说明I2在水中的溶解度较小，A项正确；I eq \\al(－,3) (aq)为棕色，溶液颜色加深，说明I2转化为I eq \\al(－,3) ，发生了反应I2＋I－⇌I eq \\al(－,3) ，B项正确；紫黑色晶体消失，说明I2(s)完全溶解，即I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移，C项正确；溶液褪色，是因为Zn与I2反应生成ZnI2，c(I2)减小，I2＋I－⇌I eq \\al(－,3) 平衡逆向移动，I eq \\al(－,3) (aq)浓度减小，D项错误。
2．(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
解析：选A。A.向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中的碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，故A正确；B.次氯酸钠溶液具有强氧化性，能漂白有机色质使其褪色，无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，故B错误；C.由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶解度大小，故C错误；D.新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘单质，故溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，故D错误。
3．(2022·新高考辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是( )
A．褪色原因为I2被Fe还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
解析：选D。A.Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；B.液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水的大，下层呈紫红色，B项错误；C.若镀层金属活泼性大于Fe的活泼性，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属的活泼性，则Fe更易生锈，由于活泼性： Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。
课时跟踪练
[基础巩固]
1．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．溴单质既具有氧化性又具有还原性
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－的弱
D．溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈
解析：选A。溴单质中溴元素化合价为0价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，故A正确；溴单质与水反应可生成HBr和HBrO，故B错误；Br－具有还原性，且还原性比Cl－的强，故C错误；氯气可与氢气在点燃或光照条件下发生反应，溴蒸气可与氢气在加热条件下反应生成溴化氢，氯气比溴活泼，溴蒸气与氢气反应不如氯气与氢气反应剧烈，故D错误。
2．下图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系，下列说法错误的是 ( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②的水溶液能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定
解析：选D。卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据图像可知，①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随原子序数的增大而减弱，非金属性越强，对应单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，故A正确；氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以单质②的水溶液能使品红溶液褪色，故B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度比水的大，所以为防止溴挥发，可以用水液封，故C正确；卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定，故D错误。
3．(2024·珠海质检)某化学小组探究卤族元素的性质，进行如下图所示的实验(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，则可说明非金属性：Cl>Br>I
C．若c处褪色，则可说明KMnO4与Cl2发生反应
D．若d处褪色，则可说明Cl2具有漂白性
解析：选A。A.“84”消毒液的有效成分为NaClO，与浓盐酸发生反应生成氯气，反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O，A正确；B.具支试管产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2，溶液呈橙色，可说明氧化性：Cl2>Br2，b处氯气和KI反应生成I2，淀粉遇碘单质变蓝，可说明氧化性：Cl2>I2，但I2与Br2的氧化性强弱未知，无法说明非金属性：Cl>Br>I，B错误；C.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；D.氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，可能是溶液碱性变弱使酚酞溶液褪色，也可能是NaClO氧化酚酞使溶液褪色，且氯气没有漂白性，D错误。
4．已知(CN)2与Cl2性质相似，氧化性：(CN)2A.(CN)2溶于水可生成两种酸
B．HCN能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．(CN)2为直线形分子
D．NaCN可代替NaCl配制生理盐水
答案：D
5．一溴化碘(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) 。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
解析：选B。过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率，故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，故B错误；通入CO2，可吹出过量的Br2，提高产品纯度，故C正确；过程③在50 ℃进行，可采用水浴加热，故D正确。
6．已知(SCN)2、SCN－分别与卤素单质、卤素离子性质相似。下列叙述正确的是( )
A．在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，证明氧化性：(SCN)2B．能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2
D．某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag＋
解析：选C。A项，在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，说明I2不与SCN－反应，即氧化性：(SCN)2>I2，A项不正确；B项，只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色，B项不正确；C项，某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色，证明原溶液中存在碘单质，C项正确；D项，加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该沉淀可能是氯化银或硫酸钡，原溶液中可能存在Ag＋或SO eq \\al(2－,4) 、SO eq \\al(2－,3) ，D项不正确。
7．(2024·阳江模拟)为验证卤素单质Cl2、Br2、I2氧化性的相对强弱，某小组用如下图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
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中产生黄绿色气体对应的化学方程式是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________________________
________________________________________________________。
(3)浸有NaOH溶液的棉花的作用是____________________________________________________,
写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘的，过程Ⅳ的操作是______________________， 现象是_____________________________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因为同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，________(填“失电子”或“得电子”)能力逐渐减弱。
解析：(1)A中发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl。(2)氯气的氧化性强于溴的，将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(3)Cl2有毒，污染空气，故用氢氧化钠溶液来进行吸收，防止污染空气。(4)为验证溴的氧化性强于碘的，应将C中生成的溴加入盛有KI溶液的D中，若发生氧化还原反应，则生成碘单质，碘易溶于CCl4，D中下层溶液呈紫红色。(5)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，原子半径逐渐增大，对核外电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱。
答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl (2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (3)吸收未反应的气体，防止污染空气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)打开活塞b，使C中少量溶液滴入D中 D中溶液下层变为紫红色 (5)得电子
[素养提升]
8．下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
答案：B
9．卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2＋Cl2===2ICl，实验室可用如下图所示的装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为27.2 ℃，沸点为97.4 ℃，易水解，能发生反应：ICl＋Cl2===ICl3。下列叙述错误的是( )
A．圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO3
B．装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸
C．装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代
D．盐酸的滴加速率过快，ICl的产率会明显降低
解析：选C。装置A为氯气的制备装置，此装置为固液不加热装置，故可以使用KMnO4或KClO3与浓盐酸反应制取氯气，A正确；制取的氯气中含有杂质HCl和H2O，故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCl，装置C中盛有浓硫酸可除去H2O，B正确；ICl易水解且氯气有毒，装置E的作用为吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置D，装置F中的氢氧化钠溶液能吸收尾气但不能防止水蒸气进入装置D，C错误；若盐酸的滴加速率过快会使反应过于剧烈，氯气与ICl继续反应生成ICl3，使ICl的产率降低，D正确。
10．海水是一种重要的自然资源，其综合利用途径之一如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集
B．“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代
C．“二次提钙”所得产品A为CaSO4
D．该方案集成多项综合利用技术，具有获得产品种类多、附加值高等特点
解析：选B。A.“提溴”工序中通入氯气氧化溴离子变为溴单质，发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，溴单质在水中溶解度小，可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集，A项正确；B.生石灰的主要成分为CaO，熟石灰的主要成分为Ca(OH)2，“提镁”后“浓缩提钙”，再根据“二次提钙”加入硫酸钠可知，“提镁”工序中所用的石灰不能用氢氧化钠替代，B项错误；C.“提镁”工序加入石灰后，“二次提钙”加入硫酸钠，钙离子与硫酸根离子形成微溶于水的硫酸钙，所得产品A为CaSO4，C项正确；D.该方案中涉及提钾、提溴、提镁、提钙、制盐、氯碱工业、联合制碱，产品种类多、附加值高，D项正确。
11．(2024·珠海二中高三月考)查阅资料知：Br2的沸点为58.8 ℃，密度为3.119 g·cm－3，微溶于水，有毒。
Ⅰ.(1)常温下，单质溴通常呈________态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量________。
Ⅱ.工业生产中，海水提取溴常用热空气吹出法。其生产流程如下：
某化学实验小组模拟该法设计了如下图所示的实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取液溴。
实验步骤如下：
①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；
②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
③关闭b，打开a，再通过A向B中通入足量的Cl2；
④将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。
(2)当观察到A中液面上方出现________(填实验现象)时即可判断步骤①中反应已经结束。
(3)X试剂可以是________(填字母，下同)，尾气处理选用________。
a．H2O b．饱和食盐水
c．氢氧化钠溶液 d．饱和Na2SO3溶液
B中X试剂发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(4)蒸馏时应该选择________(填序号)，操作中应控制的关键实验条件为__________________________________________。
Ⅲ.该实验小组利用制得的单质溴研究H2与Br2生成HBr的反应，实验装置如下：
(5)装置E可用来检验反应产物HBr，装置D的作用是________________________。若要检验装置E中收集的HBr，图示装置检验HBr还不够完善，请结合原有实验装置予以改进：_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)溴在常温下为液态，液溴易挥发，密度比水的大，微溶于水，所以保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量水进行水封。
Ⅱ.(2)氯气与溴离子反应生成溴单质，当反应完成时，多余的Cl2逸出，使A中液面上方出现黄绿色。
(3)溴能够与亚硫酸钠反应，可以用饱和亚硫酸钠溶液吸收溴；溴、氯气都有毒，可用碱液吸收；溴与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式为Br2＋SO eq \\al(2－,3) ＋H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Br－＋2H＋。
(4)进行蒸馏操作所需的主要仪器是带铁圈的铁架台、酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶，所以选择的仪器有①③⑤⑥⑦；蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质，所以实验中应控制的关键实验条件为温度，Br2的沸点为58.8 ℃，故应该控制温度在59 ℃或58.8 ℃。
Ⅲ.(5)生成的溴化氢中混有溴蒸气，由于溴的沸点较低，通过装置D可以除去溴化氢中的溴蒸气；由于装置D无法完全除去溴化氢中的溴单质，所以该装置不严密，应该在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置，确保将溴化氢中的溴完全除去。
答案：Ⅰ.(1)液 水 Ⅱ.(2)黄绿色 (3)d c Br2＋SO eq \\al(2－,3) ＋H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Br－＋2H＋ (4)①③⑤⑥⑦ 控制温度在59 ℃(或58.8 ℃) Ⅲ.(5)除去未反应完的溴蒸气 在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置
物理性质
Br2
I2
颜色
eq \(□,\s\up1(1)) ________色
eq \(□,\s\up1(2)) ________色
状态
eq \(□,\s\up1(3)) __________
eq \(□,\s\up1(4)) __________
溶解性
①在水中溶解度不大 ②易溶于有机溶剂
特性
易 eq \(□,\s\up1(5)) ________、有毒
①易 eq \(□,\s\up1(6)) ________
②使淀粉溶液 eq \(□,\s\up1(7)) ____
化学性质
比较内容
与水反应
X2＋H2O⇌ eq \(□,\s\up1(8)) ______(X表示Cl、Br、I，下同)
氯、溴、碘与水反应由 eq \(□,\s\up1(9)) ____________到 eq \(□,\s\up1(10)) ____________
与碱
反应
以NaOH为例：
2NaOH＋X2=== eq \(□,\s\up1(11)) _______________________________
氧化性
①氧化性：Cl2 eq \(□,\s\up1(12)) ______Br2 eq \(□,\s\up1(13)) ______I2，还原性：Cl－ eq \(□,\s\up1(14)) ______Br－ eq \(□,\s\up1(15)) ______I－；
②氯、溴、碘与氢气化合由 eq \(□,\s\up1(16)) ________到 eq \(□,\s\up1(17)) ________；
③I2与Fe反应只生成FeI2，Cl2、Br2可将Fe氧化为＋3价
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
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：I2＋I－⇌I eq \\al(－,3)
C
紫黑色晶体消失
I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn与有色物质发生了置换反应
选项
实验方案
现象
结论
A
向碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡
分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上
试纸变白
次氯酸钠溶液呈中性
C
向2 mL 0.1 ml·L－1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 ml·L－1 KCl溶液，再滴加4滴0.1 ml·L－1 KI溶液
先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀
AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度
D
取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
选项
实验操作
现象
结论
A
用H2O2溶液滴定淀粉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
③试管中有浅
黄色沉淀
有机化合物中含有溴原子
1．了解卤素单质的性质，掌握卤素离子的检验方法。
2．掌握氯、溴、碘等单质的提取方法。
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
1．溴、碘单质的物理性质比较
2.氯、溴、碘单质的化学性质比较
3．氟的特殊性
(1)氟元素无正化合价。
(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。
未知液 eq \(――→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\d5(和稀硝酸)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\(□,\s\up1(18)) 色沉淀，表明有Cl－,\(□,\s\up1(19)) 色沉淀，表明有Br－,\(□,\s\up1(20)) 色沉淀，表明有I－))
(2)置换——萃取法检验Br－、I－。
有机层呈 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(红棕色或橙红色，表明有\(□,\s\up1(21)) ,紫色、浅紫色或紫红色，表明有\(□,\s\up1(22)) ))
(3)氧化——淀粉法检验I－。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 深红棕 eq \(□,\s\up1(2)) 紫黑 eq \(□,\s\up1(3)) 液体 eq \(□,\s\up1(4)) 固体 eq \(□,\s\up1(5)) 挥发 eq \(□,\s\up1(6)) 升华 eq \(□,\s\up1(7)) 变蓝 eq \(□,\s\up1(8)) HX＋HXO eq \(□,\s\up1(9)) 易 eq \(□,\s\up1(10)) 难
eq \(□,\s\up1(11)) NaX＋NaXO＋H2O eq \(□,\s\up1(12)) ＞ eq \(□,\s\up1(13)) ＞ eq \(□,\s\up1(14)) ＜ eq \(□,\s\up1(15)) ＜ eq \(□,\s\up1(16)) 易
eq \(□,\s\up1(17)) 难 eq \(□,\s\up1(18)) 白 eq \(□,\s\up1(19)) 淡黄 eq \(□,\s\up1(20)) 黄 eq \(□,\s\up1(21)) Br－ eq \(□,\s\up1(22)) I－ eq \(□,\s\up1(23)) 蓝
[易错秒判]
(1)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水液封( )
(2)碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来( )
(3)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去( )
(4)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( )
(5)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )
(6)能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 ( )
(7)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ ( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
1．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，下列关于该实验的说法正确的是 ( )
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
解析：选C。溴水为橙色，所以孔穴4中溶液呈橙色，故A错误；孔穴2中Br2和KI反应生成I2，碘水为棕色，新制氯水呈浅黄绿色，所以孔穴2中溶液反应后颜色与孔穴3中颜色不同，故B错误；孔穴3、4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的溶液仅用作对比，故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，故D错误。
2．下列能够检验出KI溶液中是否含有Br－的实验是( )
A．加入足量新制氯水，溶液变色，说明含有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，说明含有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入足量AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，说明含有Br－
解析：选D。A项，向KI溶液中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定KI溶液中是否含有Br－；B项，Br－和I－均能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而使其褪色，故不能确定KI溶液中是否含有Br－；C项，加入少量碘水，再加入CCl4振荡，有机层会因萃取单质碘而显色，不能确定KI溶液中是否含有Br－。
3．(2024·佛山一中高三月考)碘元素可预防甲状腺肿大，因此我国市场上的食盐部分加了碘(KIO3)。甲同学鉴别食盐是否加碘的流程如下：
样品 eq \(――→,\s\up7(稀硫酸),\s\d5(KI)) 溶液 eq \(――→,\s\up7(淀粉)) 现象
(1)若样品为加碘食盐，则现象应为_______________________________________________________，
此方法中KI的作用是_________________________________。
(2)乙同学取纯NaCl做对照实验，也出现了明显的现象，原因是______________________________________________________。
(3)丙同学提出新的鉴别加碘食盐的方案，流程如下：
样品 eq \(――→,\s\up7(稀硫酸),\s\d5(Na2SO3)) 溶液 eq \(――→,\s\up7(H2O2氧化)) eq \(――→,\s\up7(淀粉)) 现象
此方案第一步涉及反应的离子方程式为_____________________________________________________________
______________________________________________________。
解析：(1)若样品为加碘食盐，KIO3与KI在酸性条件下发生反应生成单质碘，化学方程式为KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O，淀粉遇碘单质变蓝色，该反应中KI中碘元素的化合价由－1价升高到0价，KI作为还原剂，将IO eq \\al(－,3) 还原为I2。
(2)取纯NaCl做对照实验，溶液也为蓝色，原因是空气中的O2将I－氧化为I2，淀粉遇I2变蓝色。
(3)第一步中Na2SO3与KIO3在酸性条件下发生反应，KIO3具有氧化性，Na2SO3具有还原性，Na2SO3中S元素由＋4价升高到＋6价，KIO3中I元素由＋5价降低到－1价，由得失电子守恒配平反应的离子方程式为3SO eq \\al(2－,3) ＋IO eq \\al(－,3) ===3SO eq \\al(2－,4) ＋I－。
答案：(1)溶液变蓝 作为还原剂，将IO eq \\al(－,3) 还原为I2
(2)空气中的O2将I－氧化为I2
(3)3SO eq \\al(2－,3) ＋IO eq \\al(－,3) ===3SO eq \\al(2－,4) ＋I－
4．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素单质(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，(CN)2的氧化性介于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____________________________________________。
答案：(1) eq \\al(·,·) N⋮⋮C eq \\al(·,·) C⋮⋮N eq \\al(·,·)
(2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O
(3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
考点二 从海水资源中提取卤素单质
1．氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐 eq \(――→,\s\up7(精制)) eq \(\s\up7(饱和),\s\d5(食盐水)) eq \(――→,\s\up7(电解)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(阳极产物：, \(□,\s\up1(1)) ,阴极产物：, \(□,\s\up1(2)) ))
电解NaCl溶液的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(3)) _______________________。
2．海水提溴
(1)工艺流程。
(2)基本步骤及主要反应。
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中含Br－的溶液得到浓缩。
②氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为 eq \(□,\s\up1(4)) ________________________________________。
③吹出：利用溴的挥发性，通入热空气(或水蒸气)，将生成的溴吹出。
④吸收：吹出的溴蒸气用SO2和水吸收，使溴转化为氢溴酸，反应的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(5)) _____________________________________。
⑤蒸馏：再用Cl2将氢溴酸氧化为Br2后蒸馏分离。
3．海带提碘
(1)工艺流程。
(2)原理。
①化学原理： eq \(□,\s\up1(6)) __________________________(填离子方程式)。
②物理原理：单质碘用 eq \(□,\s\up1(7)) ________________萃取，分液后用 eq \(□,\s\up1(8)) ________法将碘与有机溶剂分开。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) Cl2 eq \(□,\s\up1(2)) H2、NaOH eq \(□,\s\up1(3)) 2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(电解)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ eq \(□,\s\up1(4)) Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
eq \(□,\s\up1(5)) Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 eq \(□,\s\up1(6)) 2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O eq \(□,\s\up1(7)) 苯或四氯化碳 eq \(□,\s\up1(8)) 蒸馏
1．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( )
解析：选C。氧化滤液中的I－用不到容量瓶，故选C。
2．从淡化海水中提取溴的流程如下：
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的离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗22.4 L Cl2
D．步骤Ⅳ的操作方法为蒸馏
答案：C
3．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海带提碘的说法不正确的是( )
干海带 eq \(――→,\s\up7(灼烧)) 海带灰 eq \(――→,\s\up7(沸水),\s\d5(浸泡)) 海带灰悬浊液 eq \(――→,\s\up7(过滤)) 滤液 eq \(――→,\s\up7(H＋),\s\d5(H2O2溶液)) 碘水 eq \(――→,\s\up7(CCl4)) I2的CCl4溶液 eq \(――→,\s\up7(蒸馏)) I2
A．在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌
B．向含I－的滤液中加入稀硫酸和H2O2溶液后，I－发生氧化反应
C．向碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液
解析：选A。灼烧固体应使用坩埚，A项说法错误；酸性条件下H2O2能将I－氧化为I2，B项说法正确；淀粉溶液遇碘单质变蓝，C项说法正确；将碘水加入CCl4中，通过萃取、分液可得到I2的CCl4溶液，D项说法正确。
1.(2023·新高考辽宁卷)某小组进行实验，向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2 g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I eq \\al(－,3) (aq)为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是( )
解析：选D。向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2，溶液呈浅棕色，说明I2在水中的溶解度较小，A项正确；I eq \\al(－,3) (aq)为棕色，溶液颜色加深，说明I2转化为I eq \\al(－,3) ，发生了反应I2＋I－⇌I eq \\al(－,3) ，B项正确；紫黑色晶体消失，说明I2(s)完全溶解，即I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移，C项正确；溶液褪色，是因为Zn与I2反应生成ZnI2，c(I2)减小，I2＋I－⇌I eq \\al(－,3) 平衡逆向移动，I eq \\al(－,3) (aq)浓度减小，D项错误。
2．(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
解析：选A。A.向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色，说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中的碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，故A正确；B.次氯酸钠溶液具有强氧化性，能漂白有机色质使其褪色，无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，故B错误；C.由题意可知，向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时，硝酸银溶液过量，再加入碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，无法比较氯化银和碘化银的溶解度大小，故C错误；D.新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘单质，故溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子，无法证明氯气与水的反应存在限度，故D错误。
3．(2022·新高考辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是( )
A．褪色原因为I2被Fe还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
解析：选D。A.Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；B.液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水的大，下层呈紫红色，B项错误；C.若镀层金属活泼性大于Fe的活泼性，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属的活泼性，则Fe更易生锈，由于活泼性： Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。
课时跟踪练
[基础巩固]
1．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．溴单质既具有氧化性又具有还原性
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－的弱
D．溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈
解析：选A。溴单质中溴元素化合价为0价，处于中间价态，既具有氧化性又具有还原性，故A正确；溴单质与水反应可生成HBr和HBrO，故B错误；Br－具有还原性，且还原性比Cl－的强，故C错误；氯气可与氢气在点燃或光照条件下发生反应，溴蒸气可与氢气在加热条件下反应生成溴化氢，氯气比溴活泼，溴蒸气与氢气反应不如氯气与氢气反应剧烈，故D错误。
2．下图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系，下列说法错误的是 ( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②的水溶液能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定
解析：选D。卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据图像可知，①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随原子序数的增大而减弱，非金属性越强，对应单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，故A正确；氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以单质②的水溶液能使品红溶液褪色，故B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度比水的大，所以为防止溴挥发，可以用水液封，故C正确；卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱，所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定，故D错误。
3．(2024·珠海质检)某化学小组探究卤族元素的性质，进行如下图所示的实验(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，则可说明非金属性：Cl>Br>I
C．若c处褪色，则可说明KMnO4与Cl2发生反应
D．若d处褪色，则可说明Cl2具有漂白性
解析：选A。A.“84”消毒液的有效成分为NaClO，与浓盐酸发生反应生成氯气，反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O，A正确；B.具支试管产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2，溶液呈橙色，可说明氧化性：Cl2>Br2，b处氯气和KI反应生成I2，淀粉遇碘单质变蓝，可说明氧化性：Cl2>I2，但I2与Br2的氧化性强弱未知，无法说明非金属性：Cl>Br>I，B错误；C.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；D.氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，可能是溶液碱性变弱使酚酞溶液褪色，也可能是NaClO氧化酚酞使溶液褪色，且氯气没有漂白性，D错误。
4．已知(CN)2与Cl2性质相似，氧化性：(CN)2
B．HCN能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．(CN)2为直线形分子
D．NaCN可代替NaCl配制生理盐水
答案：D
5．一溴化碘(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) 。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
解析：选B。过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率，故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，故B错误；通入CO2，可吹出过量的Br2，提高产品纯度，故C正确；过程③在50 ℃进行，可采用水浴加热，故D正确。
6．已知(SCN)2、SCN－分别与卤素单质、卤素离子性质相似。下列叙述正确的是( )
A．在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，证明氧化性：(SCN)2
C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2
D．某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag＋
解析：选C。A项，在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液，溶液仍为蓝色，说明I2不与SCN－反应，即氧化性：(SCN)2>I2，A项不正确；B项，只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色，B项不正确；C项，某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色，证明原溶液中存在碘单质，C项正确；D项，加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该沉淀可能是氯化银或硫酸钡，原溶液中可能存在Ag＋或SO eq \\al(2－,4) 、SO eq \\al(2－,3) ，D项不正确。
7．(2024·阳江模拟)为验证卤素单质Cl2、Br2、I2氧化性的相对强弱，某小组用如下图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
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中产生黄绿色气体对应的化学方程式是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________________________
________________________________________________________。
(3)浸有NaOH溶液的棉花的作用是____________________________________________________,
写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘的，过程Ⅳ的操作是______________________， 现象是_____________________________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因为同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，________(填“失电子”或“得电子”)能力逐渐减弱。
解析：(1)A中发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl。(2)氯气的氧化性强于溴的，将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(3)Cl2有毒，污染空气，故用氢氧化钠溶液来进行吸收，防止污染空气。(4)为验证溴的氧化性强于碘的，应将C中生成的溴加入盛有KI溶液的D中，若发生氧化还原反应，则生成碘单质，碘易溶于CCl4，D中下层溶液呈紫红色。(5)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，原子半径逐渐增大，对核外电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱。
答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O＋2KCl (2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (3)吸收未反应的气体，防止污染空气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)打开活塞b，使C中少量溶液滴入D中 D中溶液下层变为紫红色 (5)得电子
[素养提升]
8．下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
答案：B
9．卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2＋Cl2===2ICl，实验室可用如下图所示的装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为27.2 ℃，沸点为97.4 ℃，易水解，能发生反应：ICl＋Cl2===ICl3。下列叙述错误的是( )
A．圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO3
B．装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸
C．装置E的作用为吸收尾气，可用装置F替代
D．盐酸的滴加速率过快，ICl的产率会明显降低
解析：选C。装置A为氯气的制备装置，此装置为固液不加热装置，故可以使用KMnO4或KClO3与浓盐酸反应制取氯气，A正确；制取的氯气中含有杂质HCl和H2O，故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCl，装置C中盛有浓硫酸可除去H2O，B正确；ICl易水解且氯气有毒，装置E的作用为吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置D，装置F中的氢氧化钠溶液能吸收尾气但不能防止水蒸气进入装置D，C错误；若盐酸的滴加速率过快会使反应过于剧烈，氯气与ICl继续反应生成ICl3，使ICl的产率降低，D正确。
10．海水是一种重要的自然资源，其综合利用途径之一如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．“提溴”工序中可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集
B．“提镁”工序中所用的石灰可用氢氧化钠替代
C．“二次提钙”所得产品A为CaSO4
D．该方案集成多项综合利用技术，具有获得产品种类多、附加值高等特点
解析：选B。A.“提溴”工序中通入氯气氧化溴离子变为溴单质，发生反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，溴单质在水中溶解度小，可用碳酸钠溶液吸收空气吹出的溴单质，实现溴的富集，A项正确；B.生石灰的主要成分为CaO，熟石灰的主要成分为Ca(OH)2，“提镁”后“浓缩提钙”，再根据“二次提钙”加入硫酸钠可知，“提镁”工序中所用的石灰不能用氢氧化钠替代，B项错误；C.“提镁”工序加入石灰后，“二次提钙”加入硫酸钠，钙离子与硫酸根离子形成微溶于水的硫酸钙，所得产品A为CaSO4，C项正确；D.该方案中涉及提钾、提溴、提镁、提钙、制盐、氯碱工业、联合制碱，产品种类多、附加值高，D项正确。
11．(2024·珠海二中高三月考)查阅资料知：Br2的沸点为58.8 ℃，密度为3.119 g·cm－3，微溶于水，有毒。
Ⅰ.(1)常温下，单质溴通常呈________态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量________。
Ⅱ.工业生产中，海水提取溴常用热空气吹出法。其生产流程如下：
某化学实验小组模拟该法设计了如下图所示的实验装置(夹持装置略去)从浓缩的海水中提取液溴。
实验步骤如下：
①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；
②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
③关闭b，打开a，再通过A向B中通入足量的Cl2；
④将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。
(2)当观察到A中液面上方出现________(填实验现象)时即可判断步骤①中反应已经结束。
(3)X试剂可以是________(填字母，下同)，尾气处理选用________。
a．H2O b．饱和食盐水
c．氢氧化钠溶液 d．饱和Na2SO3溶液
B中X试剂发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(4)蒸馏时应该选择________(填序号)，操作中应控制的关键实验条件为__________________________________________。
Ⅲ.该实验小组利用制得的单质溴研究H2与Br2生成HBr的反应，实验装置如下：
(5)装置E可用来检验反应产物HBr，装置D的作用是________________________。若要检验装置E中收集的HBr，图示装置检验HBr还不够完善，请结合原有实验装置予以改进：_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)溴在常温下为液态，液溴易挥发，密度比水的大，微溶于水，所以保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量水进行水封。
Ⅱ.(2)氯气与溴离子反应生成溴单质，当反应完成时，多余的Cl2逸出，使A中液面上方出现黄绿色。
(3)溴能够与亚硫酸钠反应，可以用饱和亚硫酸钠溶液吸收溴；溴、氯气都有毒，可用碱液吸收；溴与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式为Br2＋SO eq \\al(2－,3) ＋H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Br－＋2H＋。
(4)进行蒸馏操作所需的主要仪器是带铁圈的铁架台、酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶，所以选择的仪器有①③⑤⑥⑦；蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质，所以实验中应控制的关键实验条件为温度，Br2的沸点为58.8 ℃，故应该控制温度在59 ℃或58.8 ℃。
Ⅲ.(5)生成的溴化氢中混有溴蒸气，由于溴的沸点较低，通过装置D可以除去溴化氢中的溴蒸气；由于装置D无法完全除去溴化氢中的溴单质，所以该装置不严密，应该在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置，确保将溴化氢中的溴完全除去。
答案：Ⅰ.(1)液 水 Ⅱ.(2)黄绿色 (3)d c Br2＋SO eq \\al(2－,3) ＋H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Br－＋2H＋ (4)①③⑤⑥⑦ 控制温度在59 ℃(或58.8 ℃) Ⅲ.(5)除去未反应完的溴蒸气 在装置D与装置E之间增加一个盛有CCl4的洗气装置
物理性质
Br2
I2
颜色
eq \(□,\s\up1(1)) ________色
eq \(□,\s\up1(2)) ________色
状态
eq \(□,\s\up1(3)) __________
eq \(□,\s\up1(4)) __________
溶解性
①在水中溶解度不大 ②易溶于有机溶剂
特性
易 eq \(□,\s\up1(5)) ________、有毒
①易 eq \(□,\s\up1(6)) ________
②使淀粉溶液 eq \(□,\s\up1(7)) ____
化学性质
比较内容
与水反应
X2＋H2O⇌ eq \(□,\s\up1(8)) ______(X表示Cl、Br、I，下同)
氯、溴、碘与水反应由 eq \(□,\s\up1(9)) ____________到 eq \(□,\s\up1(10)) ____________
与碱
反应
以NaOH为例：
2NaOH＋X2=== eq \(□,\s\up1(11)) _______________________________
氧化性
①氧化性：Cl2 eq \(□,\s\up1(12)) ______Br2 eq \(□,\s\up1(13)) ______I2，还原性：Cl－ eq \(□,\s\up1(14)) ______Br－ eq \(□,\s\up1(15)) ______I－；
②氯、溴、碘与氢气化合由 eq \(□,\s\up1(16)) ________到 eq \(□,\s\up1(17)) ________；
③I2与Fe反应只生成FeI2，Cl2、Br2可将Fe氧化为＋3价
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
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：I2＋I－⇌I eq \\al(－,3)
C
紫黑色晶体消失
I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn与有色物质发生了置换反应
选项
实验方案
现象
结论
A
向碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液，振荡
分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上
试纸变白
次氯酸钠溶液呈中性
C
向2 mL 0.1 ml·L－1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 ml·L－1 KCl溶液，再滴加4滴0.1 ml·L－1 KI溶液
先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀
AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度
D
取两份新制氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
选项
实验操作
现象
结论
A
用H2O2溶液滴定淀粉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
③试管中有浅
黄色沉淀
有机化合物中含有溴原子
