高考化学一轮复习 第3章 自然界中的元素 第4节 海水中的元素学案 鲁科版-鲁科版高三全册化学学案

第4节海水中的元素1．了解卤素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2．了解卤素单质及其重要化合物对环境的影响。3．了解镁单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。4．以上各部分知识的综合应用。海水资源的综合利用[知识梳理]1．海水中的元素(1)(2)eq\a\vs4\al()2．海水提镁(1)工艺流程上述有关化学方程式为①MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2；②Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；③MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl),\s\do5(△))MgCl2＋6H2O；④MgCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑。(2)镁的性质①与非金属的反应a．与O2反应：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO(填化学方程式)；现象：耀眼的白光；常用于信号弹和焰火，生成的MgO熔点高，作耐高温材料。b．与N2反应：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2(填化学方程式)。②与盐酸反应：Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。③与某些氧化物反应将燃着的镁条伸入盛满CO2的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，瓶内壁上有黑色物质生成。化学方程式为2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C。3．海水提溴海水(酸化)eq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up7(热空气或水蒸气),\s\do5(吹出))eq\o(→,\s\up7(SO2吸收))HBreq\o(→,\s\up7(Cl2))Br2(液)。4．氯碱工业海水→粗盐eq\o(→,\s\up7(精制))饱和食盐水eq\o(→,\s\up7(电解))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极产物：Cl2,阴极产物：H2、NaOH))化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。5．海带中碘的提取(1)工艺流程海带eq\o(→,\s\up7(灼烧),\s\do5(灰化))eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(浸泡))eq\o(→,\s\up7(过滤))eq\o(→,\s\up7(H2O2（H＋）),\s\do5(氧化（I－）))eq\o(→,\s\up7(过滤))(2)主要反应：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。(1)海水中存在大量的NaCl，可以通过蒸发的方法将NaCl从海水中分离出来，而含量较低的镁、溴、钾等必须经过化学反应才能得到。(2)海水提溴的关键操作是解决溴元素的富集问题。(3)海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质，精制后得到饱和NaCl溶液。精制时通常在其中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后，再加适量盐酸调节至中性即可。(4)制取MgCl2时，应在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，目的是防止MgCl2·6H2O在加热脱水时水解产生Mg(OH)2或Mg(OH)Cl。(5)工业上制取镁采用电解熔融MgCl2的方式，而不采用电解熔融MgO，因为MgO熔点高；制取铝则相反，因为熔融AlCl3不导电。[自我检测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。()(2)将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体。()(3)海水提溴工艺流程中两次出现Br－eq\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(Cl2))Br2的过程，其目的是富集海水中的溴元素。()(4)电解饱和食盐水可得金属钠。()(5)实验室从海带中提取单质碘的方法是取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。()(6)CCl4萃取碘水中的I2：先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层。()(7)氮化镁投入过量盐酸中：Mg3N2＋6H＋=3Mg2＋＋2NH3↑。()(8)在Mg(OH)2悬浊液中滴加氯化铵溶液：Mg(OH)2＋2NH4Cl=2NH3·H2O＋MgCl2。()(9)MgO是一种电解质，工业上常用电解MgO冶炼镁。()(10)电解氯化镁溶液产生黄绿色气体：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))Cl2↑＋H2↑＋2OH－。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)√(9)×(10)×2．灼烧干海带时，需要哪些仪器？答案：坩埚、酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、坩埚钳。(2015·高考全国卷Ⅱ，12，6分)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是()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[解析]A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。[答案]C根据下图海水综合利用的工艺流程图，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MgCl2C．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0．2molBr－需要消耗2．24LCl2解析：选C。过程①中除去Mg2＋、COeq\o\al(2－,3)和SOeq\o\al(2－,4)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0．2molBr－需消耗0．1molCl2，但不一定是2．24L，只有在标准状况下才是2．24L，D错误。eq\a\vs4\al()海水中物质提取的思路海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布很稀的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：题组一海水资源的综合利用1．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()解析：选D。A选项应该用坩埚灼烧；B选项应该用玻璃棒引流；C选项含碘的苯溶液在上层应该从上口倒出。2．(2018·湖南六校联考)海洋是一个巨大的资源宝库，海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是()A．氯碱工业中发生的主要反应：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑B．工业生产中常选用石灰乳作为Mg2＋的沉淀剂C．第②步的反应条件是在空气中直接加热D．第③步到第⑤步的目的是富集溴元素解析：选C。氯碱工业即电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，A项正确。用石灰乳沉淀海水中的Mg2＋可降低生产成本，B项正确。由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2需在HCl气氛中进行，以抑制Mg2＋水解，C项错误。③④⑤是为了富集Br2，D项正确。题组二镁的提取及应用3．从海水中提取镁的工艺流程如下图所示：下列说法错误的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑦电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑥可将晶体置于HCl气流中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选B。B项电解熔融氯化镁，阴极生成Mg，阳极生成氯气，叙述错误；C项MgCl2·6H2O若直接加热得到Mg(OH)2或MgO，若在HCl气流中加热得到无水MgCl2，叙述正确；D项上述工艺流程涉及化合反应：CaO＋H2O=Ca(OH)2等，涉及分解反应：MgCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑等，涉及复分解反应：Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2＋CaCl2等，叙述正确。4．(2015·高考江苏卷)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性D．该反应中化学能全部转化为热能解析：选C。A选项，元素C还存在足球烯等其他同素异形体，所以错误；B选项，镁离子比镁原子少一个电子层，其半径比镁原子的小，所以错误；C选项，该反应中镁作还原剂，其还原性强于还原产物的还原性，所以正确；D选项，该反应发光，因此化学能不可能全部转化为热能，所以错误。卤族元素[知识梳理]1．溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒①易升华②使淀粉变蓝2．卤族元素(1)卤族元素性质的递变规律(从上到下)卤族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。(2)卤素单质物理性质的递变规律(从上到下)①单质颜色逐渐加深(F2：浅黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体)。②密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。(3)卤素单质的氧化性比较(Cl2、Br2、I2)①氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－<Br－<I－。Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2；同理，Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式：2I－＋Br2=I2＋2Br－。②与一些还原性离子反应，如Br2与SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋反应的离子方程式分别为Br2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋＋2Br－、2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－。(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封进行保存。(2)I2易升华，常用于I2的分离提纯。(3)在Br2、I2的水溶液中都可被某些有机溶剂(如苯、四氯化碳)萃取。(4)氟元素无正价，且与H2O反应生成O2：2F2＋2H2O=4HF＋O2。[自我检测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)CCl4可用于鉴别溴水和碘水。()(2)Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2为单质被还原的置换反应。()(3)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。()(4)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色。()(5)进行用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI时用的实验器材(省略夹持装置)有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗。()(6)双氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－=I2＋2H2O。()(7)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－。()答案：(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√2．已知还原性：SO2>I－>Fe2＋>Br－，试写出下列反应的离子方程式。(1)SO2和碘水反应：____________________________________________。(2)FeCl3溶液和KI溶液反应：______________________________________。(3)SO2通入FeCl3溶液中：________________________________________。答案：(1)SO2＋I2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2I－(2)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2(3)SO2＋2H2O＋2Fe3＋=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋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中溶液由黄色变为棕红色时，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_______________________________________________________________________________________________________________。(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。[解析](1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)当氯气遇到湿润的淀粉­KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI=I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr溶液发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI=I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。[答案](1)(2)湿润的淀粉­KI试纸变蓝(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(4)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(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大(1)若将D试管中的CCl4用苯来代替，打开活塞b后的现象是________________________________________________________________________。(2)下列事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2的是________(填序号)。①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入淀粉­KI溶液中，溶液变蓝②H2和Cl2的混合气体在光照条件下发生爆炸，H2和Br2的混合气体在加热条件下才能反应，而H2和I2反应更困难③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成FeCl3、FeBr3、FeI2④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小答案：(1)静置后上层液体变为紫红色(2)①②④题组一卤族元素的性质1．在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象，以下结论正确的是()A．①加CCl4；②加苯；③加酒精B．①加酒精；②加CCl4；③加苯C．①加苯；②加CCl4；③加酒精D．①加苯；②加酒精；③加CCl4解析：选C。苯的密度小于水而CCl4的密度大于水，酒精与水互溶，据此可判断图中的萃取分层情况分别是苯、CCl4和酒精。2．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NaIOD．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂解析：选D。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单质相似，所以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，故该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，所以化学方程式为2NaOH＋IBr=NaBr＋NaIO＋H2O，C正确。eq\a\vs4\al()卤素互化物和拟卤素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。但应注意：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－。题组二卤素离子(X－)的检验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，观察溶液颜色是否退去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，取水层并加入新制氯水，溶液呈橙色，则含有Br－解析：选D。A项，在KI中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液退色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是因萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。4．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子为()A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－解析：选B。甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙颜色无明显变化，说明丙溶液中无I－，若有I－，则发生反应：2I－＋Br2=2Br－＋I2，I2与淀粉变蓝色，故丙中含Cl－，乙中含I－。eq\a\vs4\al()卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3,溶液和稀硝酸))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(生成白色沉淀，则有Cl－,生成浅黄色沉淀，则有Br－,生成黄色沉淀，则有I－))(2)置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4（下层）或汽油（上层）),\s\do5(振荡))有机层呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙色，表明有Br－,紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－))(3)置换——淀粉法检测I－未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振荡))蓝色溶液，表明有I－[课后达标检测][学生用书P261(单独成册)]一、选择题1．(教材改编题)由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A．②④③⑤① B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④⑤③①解析：选A。海水提镁流程：卤水eq\o(→,\s\up7(Ca（OH）2),\s\do5(过滤))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(盐酸))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(浓缩结晶),\s\do5(干燥))MgCl2。2．相同质量的镁条分别在①氧气、②空气、③氮气、④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是()A．②①③④ B．④①②③C．③②①④ D．③①②④解析：选C。根据2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO；3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2；2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C可知，镁在空气中发生以上三个反应，所得固体是MgO、Mg3N2和C的混合物。再根据各气体在空气中所占的比例可知C项正确。3．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法不正确的是()干海带eq\o(→,\s\up7(灼烧))海带灰eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(浸泡))悬浊液eq\o(→,\s\up7(过滤))滤液eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))I2的CCl4溶液eq\o(→,\s\up7(蒸馏))I2A．在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌B．往含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，I－发生氧化反应C．在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；H2O2能将I－氧化为I2，B项说法正确；碘遇淀粉变蓝，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。4．(2018·兰州一中月考)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(I2被氧化为HIO3)。下列说法正确的是()A．整个过程中的还原剂只有I2B．CCl4层由紫色变成无色的化学方程式为I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．若用KI和Cl2反应制1molKIO3，至少需要56LCl2(标准状况)D．把KI换成KBr，则CCl4层变为红棕色。继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化，则Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由弱到强的顺序是HBrO3<Cl2<HIO3解析：选B。实验过程中涉及两个反应：2I－＋Cl2=I2＋2Cl－、I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HCl，第一个反应中，还原剂为I－，第二个反应中，还原剂为I2，A项错误；Cl2将I2氧化为HIO3，所以CCl4层由紫色变成无色，B项正确；KI与Cl2反应制取KIO3的关系式为3Cl2～KIO3～6e－，制得1molKIO3至少需要标准状况下的Cl2为3mol×22．4L·mol－1＝67．2L，C项错误；Cl2能制备HIO3，说明氧化性Cl2>HIO3，且由“把KI换成KBr，……颜色没有变化”，可知氧化性HBrO3>Cl2，D项错误。5．下列叙述中正确的是()A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B．能使润湿的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋解析：选A。A项，液溴易挥发，存放液溴的试剂瓶中应用水封，A正确。B项，淀粉­KI试纸变蓝，说明有I2生成，将I－氧化成单质I2需加氧化剂，Cl2、H2O2、Br2均可，B错误。C项，加入CCl4，CCl4层显紫色，说明原溶液中有I2而不是有I－，C错误。D项，某溶液加入BaCl2，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，该溶液可能含SOeq\o\al(2－,4)：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，可能含Ag＋：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，D错误。6．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A．除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法解析：选B。A项中的加入顺序会导致过量的Ba2＋无法除去，A错误；单质镁是通过电解熔融MgCl2的方法制取的，B正确；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。7．向含SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋、Br－、I－各0．1mol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()解析：选C。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SOeq\o\al(2－,3)(消耗2．24LCl2)、I－(消耗1．12LCl2)、Fe2＋(消耗1．12LCl2)、Br－(消耗1．12LCl2)，因此C选项正确。8．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体解析：选B。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A错误；过滤时需要用玻璃棒引流，C错误；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以必须在HCl气氛中加热才能得到无水MgCl2固体，D错误。二、非选择题9．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下：(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳，它的作用是________________________________，贝壳经历的有关变化的化学方程式是__________________________________。(2)写出由MgCl2得到金属镁的反应方程式：__________________________________。(3)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？(写出实验步骤)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)从经济效益角度看，该化工厂的厂址应选择在__________________________。(5)实验室中将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下用到玻璃棒的目的。溶解时：___________________________________________________；过滤时：___________________________________________________；蒸发时：___________________________________________________。解析：在海水提镁的生产中，利用海边的贝壳制造石灰乳，以降低运输成本，将电解生成的氯气与氢气化合制备盐酸，再将盐酸与氢氧化镁反应制取氯化镁，以实现原料的循环利用，以及将厂址选在海边等都是为了提高经济效益。答案：(1)作为原料，用来制碱(或石灰乳)CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)MgCl2eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑(3)加入MgCl2溶液至过量，过滤，即可除去Ca(OH)2(4)海边(5)搅拌，加速溶解引流，使待过滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外溅搅拌，防止因局部过热而使液体或晶体飞溅10．溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤：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所发生反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。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溶液解析：(1)利用存在Br－的海水呈碱性和Cl2、Br2可与碱性物质反应可知为防止Cl2或得到的溴与碱反应，则氯气在氧化Br－时应在酸性条件下进行。(2)溴可被热空气吹出，是因为溴的沸点低，易挥发。(3)向NaBr和NaBrO3的混合溶液中，加入H2SO4，Br－与BrOeq\o\al(－,3)发生价态归中反应生成Br2，结合得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式；酸化时不用盐酸是防止在酸性条件下，BrOeq\o\al(－,3)将Cl－氧化为Cl2混入溴中；因溴具有强氧化性，易腐蚀其他物质，所以NaBr和NaBrO3的混合溶液要等到运送到目的地再酸化。(4)根据给出的试剂，HBr和NaBr溶液均可除去Cl2，但HBr和Cl2反应生成的HCl不易被除去；而b、d中的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液均会和Br2反应。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酸性条件下BrOeq\o\al(－,3)能将氯离子氧化为氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)c11．实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________________________________________；该操作将I2还原为I－的目的是_____________________________________________。(2)操作X的名称为________。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是____________________________________；锥形瓶里盛放的溶液为________________。(4)已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。解析：(1)I2单质被SOeq\o\al(2－,3)还原为I－，SOeq\o\al(2－,3)被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，离子方程式为SOeq\o\al(2－,3)＋I2＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋；将I2还原为I－的目的是使溶于CCl4中的碘进入水层。(2)CCl4不溶于水，因此可以通过分液的方法使其与水分离。(3)温度较低时Cl2的溶解度大，同时减少I2的升华；在锥形瓶里面放入NaOH溶液吸收尾气。(4)要证明I－的存在，可以利用Fe3＋将I－氧化为I2单质，利用淀粉遇I2变蓝色，可以证明反应的发生；要证明IOeq\o\al(－,3)的存在，可以利用SOeq\o\al(2－,3)的还原性，将其还原为I2单质，利用淀粉遇I2变蓝色，可以证明反应的发生。答案：(1)SOeq\o\al(2－,3)＋I2＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋使溶于CCl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH溶液(4)从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq\o\al(－,3)；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IOeq\o\al(－,3)12．如下图所示，根据实验室制取氯气的原理和性质，回答下列问题：(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。装置甲中的仪器使用前需要检漏的有________(写名称)。(2)利用装置丙制取饱和氯水并测其pH。①证明氯水已饱和的现象是________________________________________________________________________