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文档简介

第18讲

・宓闫------------------------

01掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。2.

02掌握卤素单质的提取。

考点一:卤素单质的性质及x-的检验

重点•夯基易错

1.卤族元素

卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第VIIA族,价电子排布为加2硬5。

2.溪、碘单质物理性质比较

性质12

Br2

颜色深红棕色紫黑色

状态液体固体

①在水中溶解度不大;

溶解性

②易溶于有机溶剂

①易升华;

特性易挥发、有毒

②使淀粉溶液变蓝

3.氯、溪、碘单质化学性质比较

与水反应X,+HQ=HX+HXO氯、澳、碘与水反应由易到难

与碱反应(NaOH)2NaOH+X,=NaX+NaXO+H2O

®Clz>Br2>.I2,还原性:Cl^Br-<I-;

氧化性②氯、浪、碘与氢气化合由夏到难;

③12与Fe反应只生成Feb,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价

4.氟的特殊性

(1)氟无正化合价。

⑵F2能与水反应放出。2,化学方程式:2H2O+2F2=4HF+C)2。

(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。

5.卤素离子的检验方法

(l)AgNO3溶液——沉淀法

……(白色沉淀,则有C「

未知液一一------►生成浅黄色沉淀,则有母一

【黄色沉淀,则有「

(2)置换——萃取法

十小、正加适量新制饱和氯水加入CC14(下层)或汽油(上层)

未知液----------振福--------------►-----------------1甚一」——

右知百口[红棕色或橙红色,表明有Br-

有机层壬[紫色、浅紫色或紫红色,表明有「

(3)氧化—淀粉法检验1~

+6仆仔加入适量新制饱和氯水(或双氧水)淀粉溶液、么、"、加七口口上丁

未知液---------------剧一'--------------------僦一一蓝色溶液,表明有I」

正易错辨析

1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液()

2.浓H2s。4能干燥HC1,所以浓硫酸也能干燥HBr()

3.加碘盐能使淀粉变蓝()

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.液澳易挥发,在存放液澳的试剂瓶中应加水封()

6.用加热的方法可将NaHCCh中混有的少量碘除去()

7.可用F2与NaCl溶液反应产生CE,检证F2的氧化性大于Ck()

【答案】1.义2.X3.X4.J5.J6.X7.X

方法•规律总结

(1)卤族元素单质将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来,但氟不能进行相应的置换,原因是F2

能与NaX溶液中的水发生反应。

32+

(2)卤族元素的单质F2、Cb、B〉均能将Fe氧化为Fe+,而b只能将铁氧化为FeO

(3)加碘食盐中的碘是KIC>3而不是b或KI。

(4)Cb、B0、b溶于各溶剂后的颜色

12

溶质。2Bf2

溶剂水水水

CC14CC14CC14

溶液颜色黄绿色黄绿色橙色橙红色棕褐色紫红色

三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCL中的颜色差别不大,而且由于浓度不同,各物

质在同一溶剂中的颜色也有差异。

点拨*能力培养

I.某小组用如图所示装置比较氯、澳、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。

浓盐酸2的锚击

信塞b

湿润的溶液的棉花,

淀粉-KI

10mL5mL

1

、试纸\mol-L-0.2mol-L-1

KMnO)NaBr溶液-KI溶液

L

固体-CC14

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_____________________________________________

(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_________________________________________________

(4)为验证澳的氧化性强于碘,过程IV的操作和现象是

O

(5)过程III实验的目的是______________________________________________________________

O

(6)氯、澳、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。

【答案】(I)>j(2)湿润的淀粉-K1试纸变蓝

⑶C12+2B[==Br2+2C「(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

CC14层变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对澳置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大

【解析】A中滴加浓盐酸后,发生反应:2104!104+1611。(浓)-21^1+2乂11。2+5。21+81120,生成黄

绿色气体Ck,在A、B、C中分别发生反应:C12+2KI=2KC1+I2^Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,Cl2+

2NaBr=2NaCl+Br2,由于B、C中生成了B"而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的B»在D中发

生反应:Br2+2KI=2KBr+l2o实验过程DI,当B中黄色溶液继续通入过量Cb时,溶液变为红棕色,以

此为对照,说明C中黄色溶液无C12,从而排除Cb对澳置换碘实验的干扰。

2.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AgNCh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CCL,振荡、静置后,CCL层显紫红色,证明原溶液中存在「

D.某浅黄色的澳水,加CCL振荡、静置后,上层显橙红色

【答案】B

3.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、CC14③澳水、苯④硝酸、AgNCh溶液⑤氯水、苯⑥CCL、淀粉溶液

A.①②④B.②③⑥

C.②④⑤D.④⑤⑥

【答案】C

真题•明考向

1.(2023・辽宁•高考真题)某小组进行实验,向10mL蒸储水中加入0.4gU,充分振荡,溶液呈浅棕色,再

加入0.2g锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。己知写(aq)为棕色,下列关于颜色变化

的解释错误的是

选项颜色变化解释

A溶液呈浅棕色12在水中溶解度较小

B溶液颜色加深发生了反应:匕+厂^^匚

C紫黑色晶体消失12(aq)的消耗使溶解平衡12⑸I2(aq)右移

D溶液褪色Zn与有色物质发生了置换反应

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.向10mL蒸储水中加入0.4g12,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明b的浓度较小,因为12在水中

溶解度较小,A项正确;

B.已知己㈣)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与%反应生成ZnH生成的上与k发生反应1+12=4,生成工

使溶液颜色加深,B项正确;

C.卜在水中存在溶解平衡l2(s)Ub(叫),Zn与b反应生成的I与E(aq)反应生成白,k(aq)浓度减小,上述溶

解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;

D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;

答案选D。

考点二:从海水资源中提取卤素单质

重点•夯基易错

1.氯的提取——氯碱工业

(1)工艺流程

精制心工口人+KI,电解[阳极产物:C12

海水一一粗盐------►饱和食盐水----〔阴极产物:Hz、NaOH

诵由

⑵发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2。2NaOH+H2f+C12t»

2.海水中提取溪

(1)工艺流程

母蕊富含B「的林氏.普化.加房的溶液)

通热空气和,陶旦画面沁桐

1V11

水蒸气吹出SO2----------------CC14—

(2)发生反应的化学方程式

@2NaBr+C12^=Br2+2NaCl;

②Bn+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;

@2HBr+C12=2HC1+Br2。

3.海带中提取碘

(1)工艺流程

(2)发生反应的离子方程式:Cb+2「=l2+2C「。

正易错辨析

1.海水提澳两次使用氯气的目的是富集澳元素()

2.海带提碘过程,在蒸发皿中灼烧后再溶解()

3.在实验室做海带提碘的实验时可用H2s。4酸化后,用H2O2氧化「,离子方程式为2「+H2O2=l2+2OH

■()

【答案】LJ2.X3.X

方法•规律总结

从海水中提取物质的思路

海水中提取澳和碘的反应都是将其一1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

中分布的元素富集起来。澳的制取一般是氧化一吹出一吸收一再氧化的路线,碘一般是由海带提取,主要

过程是灼烧一溶解一过滤一氧化一萃取的路线。工艺模式如图所示:

关键点

海人浓缩-5含离子浓度选择合适的氧化-黑加口

分析离

子价态纯品

点拨•能力培养

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()

选项实验步骤实验用品

A步骤1:将海带灼烧灰化HAA

B步骤2:将海带灰溶解、过滤匚1Y1

步骤:氧化滤液中的「

C3三三二二J

三三三w6)5

D步骤4:检验碘元素1]1,淀粉白m

【答案】C

【解析】氧化滤液中的「用不到容量瓶,故选c。

2.从淡化海水中提取澳的流程如下:

通入热空气

浓通入

度吹出B。

ci2

血用X吸收m

一n

下列有关说法不正确的是()

A.X试剂可用Na2sCh饱和溶液

B.步骤III的离子反应:2Br-+C12=2Cr+Br2

C.工业上每获得1molBr2,需要消耗Cb44.8L

D.步骤IV包含萃取、分液和蒸储

【答案】c

【解析】Na2s。3与比2发生反应的化学方程式为Na2sC>3+Br2+H2O=Na2so4+2HBr,可用Na2sO3饱和

溶液吸收&2,A正确;步骤III根据氯的非金属性比澳的强,利用置换反应制取B»,B正确;步骤I和步

骤III均用到Cl2,故制取1molB上消耗2mol氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,无法计算Cl2的体积,

C错误;从浓澳水中提取澳,可利用有机溶剂(如苯)萃取澳,然后分液得到澳的有机溶液,再经蒸储可得纯

净的澳,D正确。

3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:

(2)②中分液时含b的CCk溶液从分液漏斗(填“上口倒出”或“下口放出”)。

(3)③是将富集在CCL中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,写出该反应的化学方程式:

(4)④中反应的离子方程式:_________________________________________________________

(5)操作⑤的名称为=

【答案】(1)21-+2H++H2O2=I2+2H2O(2)下口放出(3)3I2+6NaOH=5Nal+NaIO3+3H2O(4)51-

+lOr+6H+=3I2I+3H2O(5)过滤

真题*明考向

1.(2024•北京・高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是

A.海水提澳过程中,用氯气氧化苦卤得到澳单质:2Br+Cl2=Br2+2Cr

B.用绿矶(Fes。4〃凡。)将酸性工业废水中的由0汽转化为

3+2+-+3+3+

Cr:6Fe+Cr2O;+14H=6Fe+2Cr+7H2O

C.用5%Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2+:SO:+Ba2+=BaSO4J

2+

D.用Na2cO3溶液将水垢中的CaSO,转化为溶于酸的CaCC>3:Ca+CO;--CaCO3

【答案】D

【解析】A.氯气氧化苦卤得到澳单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;

B.50}可以将Fe2+氧化成Fe?+,离子方程式正确,B正确;

C.S0:结合Ba?+生成Bas。4沉淀,可以阻止Ba?+被人体吸收,离子方程式正确,C正确;

D.Na2c与CaSO,反应属于沉淀的转化,CaSO,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+CO:=CaCO3+

SOl,D错误;

本题选D。

演练•提能力

1.(2025高三•全国・专题练习)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正

确的是

浸有NaBr溶浸有淀粉-KI

液的棉花球溶液的棉花球

CL\/

NaOH溶液、二虻

G

A.E处棉花球变成黄色,说明Cb的氧化性比Br2强

B.F处棉花球变成蓝色,说明的氧化性比b强

C.E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br=2Cl-+Br2

D.G装置中NaOH溶液与Cb反应的离子方程式为2OH-+C12=C1O-+C\~+H2O

【答案】B

【解析】A.E处棉花球变成黄色,说明发生反应C12+2Br-=2CI+Br2,则Cl2的氧化性比Br?强,A正确;

B.在F处,可能是未反应完的Cb与KI发生反应置换出H使淀粉变蓝色,不能说明Bn的氧化性比12强,

B错误;

C.E处棉花球变成黄色,说明生成B3则E处发生反应的离子方程式为Cb+2Br-=2Cl-+Br2,C正确;

D.G处为尾气处理装置,Cb与NaOH溶液反应的离子方程式为2OH-+C12=C1O-+C1-+H2。,D正确;

答案选B。

2.(23-24高三下•北京•阶段练习)澳及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气

吹出法从海水中提取澳的工艺流程如下。

浓缩海水一酸化海水f含澳空气fff含滨溶液…f产品澳

ii.热空气吹出脱氯

已知:i.与Na2cO3反应时,Br2转化为BrO;和BL。ii.HBiQ为强酸。下列说法不正确的是

A.酸化海水通入C1提取澳的反应:Cl2+2Br=2Cr+Br2

B.脱氯过程Fe"和B「均具有脱氯作用

C.用Na2c溶液吸收足量Br?蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是HCO;

+

D.H2sO4酸化后重新得到Br?的反应:5Br+BrO;+6H=3Br2+3H2O

【答案】C

【分析】浓缩海水酸化形成酸化海水,通入氯气将澳离子氧化为澳单质,再用热空气吹出生成的单质澳,

含漠空气通过澳化亚铁脱氯,通入碳酸钠吸收Br2转化为BrO]和Br,BrO]和Br在稀硫酸中发生氧化还原

反应生成澳单质形成含澳溶液,最后得到产品澳。

【解析】A.酸化海水通入氯气,氯气与澳离子反应生成B»和C1-,离子方程式正确,A正确;

B.脱氯过程中,亚铁离子和滨离子均能与氯气反应,两者均具有脱氯作用,B正确;

C.用碳酸钠溶液吸收足量漠蒸气后,发生反应3Br2+3COj=5Br+BrO]+3CC)2T,所得产物中的含碳粒子主

要为CC>2,c错误;

D.硫酸酸化后,BrO;、B「和氢离子反应生成Br2和水,离子方程式正确,D正确;

故答案选Co

3.(2024•北京海淀•三模)向碘水、淀粉的混合液中加入AgNC>3溶液,蓝色褪去。为探究褪色原因,实验如

图:

下列分析不正确的是

A.过程①中蓝色褪去的原因可能是Ag+氧化了LB.过程①后溶液pH可能明显变小

C.过程③中加入NaCl溶液的目的是除去Ag+D.过程④说明过程①生成含丁的粒子

【答案】D

【分析】在碘水中存在如下平衡:I2+H2O^HI+HIO,I-与Ag+反应生成Agl沉淀,促进12与水的反应不断

正向进行;过滤,所得滤液1中含有HIO和HNC)3,还有未反应完的AgNCh,加入NaCl溶液,Ag+与Ct生

+

成AgCl沉淀,往滤液2中加入KI溶液,发生r、HIO、H+的氧化还原反应,同时发生反应4H+4I+O2=2H2O+2I2,

生成H使溶液再次变蓝色。

【解析】A.过程①中蓝色褪去的原因可能是Ag+氧化了12,也可能是Ag+促进了b与H2O的反应,故A

正确:

B.由分析可知,过程①后,溶液的主要成分为HIO、HNO3及未反应的AgNC>3,所以pH明显变小,故B

正确;

C.过程③中加入NaCl溶液,可与Ag+反应生成AgCl沉淀,排除Ag+可能对后续实验产生的干扰,所以目

的是除去Ag+,故C正确;

D.过程④中,加入KI,发生HIO、H+、I的氧化还原反应,同时发生反应4H++4I-+O2=2H2O+2l2,不能说

明过程①生成含Y的粒子,故D错误;

答案选D。

4.(2024•河北•模拟预测)某小组设计如图所示实验探究卤素的性质,实验过程中观察到乙中现象:无色一

+

蓝色—棕黄色一无色。已知:1。2(红色)、IC"棕色)、10](无色)。IOJ+5I+6H=3I2+3H2OO

甲乙丙

下列说法错误的是

A.丙的作用是吸收尾气,避免氯气排入空气中污染环境

B.甲中现象是先变红色后褪色,微热后又变红色

c.乙中变棕黄色是因为12被氧化成IC1]和ICL的混合物

D.反应结束后,可用淀粉K1试纸和醋酸检验乙中无色溶液是否含101

【答案】B

【分析】CE通入紫色石蕊试液中,与水反应生成盐酸和次氯酸,先表现出酸性,后表现出强氧化性,则紫

色石蕊试液先变红后褪色;通入KI淀粉溶液中,先发生置换反应,生成的12使淀粉变蓝色,继续通C12,

12被进一步氧化,乙中现象:无色—蓝色一棕黄色一无色;氯气尾气被丙中NaOH溶液吸收。

【解析】A.Cb能与NaOH反应,生成NaCl、NaClO等,则丙的作用是吸收尾气,避免氯气排入空气中污

染环境,A正确;

B.Ch通入紫色石蕊试液中,先与水反应生成盐酸和次氯酸,产物再与石蕊反应,则甲中现象是先变红色

后褪色,但微热后不会变红色,B错误;

c.IC1;呈红色、ICL呈棕色,则乙中变棕黄色是因为12被氧化成IC1:和ICL的混合物,c正确;

D.由题给信息IO]+5r+6H+=3l2+3H2。可知,反应结束后,检验乙中无色溶液是否含10;,可用淀粉KI试

纸和醋酸检验,D正确;

故选B。

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.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「的Cl2

D.用装置丁吸收氧化浸泡液中「后的Cb尾气

【答案】B

【解析】A项,灼烧碎海带应在培期中进行,不能用烧杯,装置甲不能达到实验目的;C项,用浓盐酸和

MnC>2制取氯气需要加热,装置丙不能达到实验目的;D项,吸收Ck应用NaOH溶液,装置丁不能达到实

验目的。

6.海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是()

[海水卜丁4卤(含K+、Mg"、Br-等))

[1^]叵J|K+、Mg2+等卜—沉淀剂

[Mg(OH)2〕

A.向苦卤中通入CI2是为了提取澳

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.富集澳一般先用空气和水蒸气吹出单质澳,再用SO2将其还原吸收

【答案】C

【解析】A项,向苦卤中通入Cb时发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,是为了提取澳,正确;B项,

可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤除去可溶性杂质,最后重结晶可得

精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cb后所得溶液中

Bn的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出B〉,再用SO2将其还原为HBr进行

富集,正确。

7.欲从含BL的废液中提取澳单质,需经过一系列操作,实验装置及物质的性质如下:

Br2CCI4正十二烷

密度/(g-cm-3)3.121.590.753

沸点/℃58.7676.8215〜217

下列说法正确的是()

A.可用装置甲氧化废液中的B「

B.装置乙中选用正十二烷而不用CCL,是因为正十二烷的密度更小

C.用装置丙进行蒸储,先收集正十二烷再收集

D.用装置丁贮存液澳

【答案】D

【解析】装置乙中选用正十二烷而不用CC14,是因为正十二烷的沸点高,便于使用蒸储法分离溶于正十

二烷中的澳,用装置丙进行蒸储,先收集到的是Br2,故B、C错误;液漠的密度比水大,可以用水液封,

故D正确。

8.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:

12的一种制备方法如图所示:

AgNO3Fe粉Cl2

净普普5_温)一悬浊液一库卜f金卜一b

沉淀

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。

②通入Cb的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为

«(

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