232海水提溴与海带提碘（备作业）-2022-2023学年上海市高一化学上学期（沪科版2020）

2.3.2海水提溴与海带提碘一、单选题海带提碘实验中，不会用到的装置是(

)A. B. C. D.【答案】D

【解析】

本题考查物质的分离、提纯，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的流程以及物质的分离方法，难度不大。

A.固体灼烧装置，灼烧海带用到该装置，A符合题意；

B.过滤灼烧后的海带灰的浸取液用到B装置(过滤装置)，B符合题意；

C.分离碘的有机层与水层用到C装置(萃取分液装置)，C符合题意；

D.海带提碘实验中无需水浴加热，不会用到D装置，D不符合题意。

故选D。

从海带中提取碘元素的步骤中，选用的实验仪器不能都用到的是(

)A.海带灼烧灰化，选用①②⑧ B.加水浸泡加热，选用②④⑦

C.过滤得到滤液，选用④⑤⑦ D.萃取和分液，选用③④⑥【答案】D

【解析】解：A.将海带灼烧灰化，应在坩埚中加热，用到的仪器有①、②和⑧，必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈，故A正确；

B.加水浸泡加热，应在烧杯中进行，加热用酒精灯，用玻璃棒搅拌，故B正确；

C.过滤时用到④、⑤和⑦，故C正确；

D.萃取和分液用到④⑥，不用试管，故D错误．

故选D．

先将海带在坩埚中灼烧灰化，然后在烧杯中加水浸泡加热，在漏斗中过滤，最后用分液漏斗分液，以此解答该题．

本题考查物质的检验和鉴别的实验设计，着重于考查学生的分析能力和实验能力，落脚于基础知识的考查，注意把握实验的原理、步骤和实验仪器，难度不大．

对海带提碘的操作及解释，正确的是A.灼烧海带：在蒸发皿中进行，把碘从游离态变为化合态

B.浸泡：在烧杯中进行，将I-变为IO3-

C.过量氯水：在烧杯中进行，将I-【答案】D

【解析】

本题考查海水提碘，为高频考点，把握碘的存在、提纯、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。

A.海带应在坩埚中灼烧为海带灰，海带中碘以离子存在，灼烧后碘始终以化合态存在，故A错误；

B.浸泡得到含碘离子的溶液，I元素的化合价不变，故B错误；

C.氯水可氧化碘离子变为I2，但需要加适量的氯水，否则，会引入杂质，故C错误；

D.萃取分液后得到碘的有机溶液，然后利用减压蒸馏得到纯净的碘单质，故D正确。从海带中提取碘，可经过以下图实验步骤完成。下列有关说法正确的是

A.灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒

B.氧化过程中发生反应的离子方程式为：2I-+H2O【答案】D

【解析】

本题为实验题，考查了海水的提纯，明确反应原理和过程是解题关键，注意对基础实验知识的积累，题目难度不大。

A.灼烧实验使用的仪器有：石棉网，酒精灯，玻璃棒，用到的玻璃仪器为：酒精灯、坩埚、玻璃棒，故A错误；

B.氧化过程中发生反应的离子方程式为：2H++2I-+H2O2=I2+2将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示，则原混合液中NaI的物质的量为

A.0.5 mol B.0.4 mol C.0.3 mol D.0.25 mol【答案】D

【解析】

本题考查有关卤素单质的置换反应及计算，明确反应的先后顺序及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，题目难度中等。

含NaBr和NaI的溶液中，通入Cl2，先发生Cl2+2NaI=2NaCl+I2，后发生Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，当氯气过量时，氯气把碘和溴全部置换出来，最后得到的固体为氯化钠，由图象可知，29.25g为NaCl的质量，其物质的量为29.25g58.5g/mol=0.5mol，由Cl原子守恒可知，则某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁，其工艺流程如下，下列说法中，错误的是

(

)A.操作①发生的反应为非氧化还原反应

B.操作②是蒸发浓缩、结晶、过滤

C.若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器

D.在整个制备过程中，未发生置换反应【答案】C

【解析】在操作①中，加入足量的石灰浆与氯化镁发生反应MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2，该反应中没有元素化合价发生变化，为非氧化还原反应，A正确；

由氯化镁溶液得MgCl为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案：

下列说法正确的是(

)A.①中反应的离子方程式：4I-+H2O2+2H+=2I2+2H【答案】C

【解析】

本题考查了从海带中提取碘，涉及物质的分离、检验、仪器的选取等知识点，根据物质的特点及性质选取相应的分离和检验方法，根据仪器的作用选取仪器，题目难度不大．

海带浸取液中加入过氧化氢和稀硫酸得到含碘单质的水溶液，加入萃取剂四氯化碳静置分液得到含碘单质的四氯化碳溶液，加入氢氧化钠溶液振荡静置分层，上层溶液为碘化钠和次碘酸钠，再加入稀硫酸酸化发生氧化还原反应生成碘单质的悬浊液，通过操作Z为过滤得到碘单质。

A.反应为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I-+2H++H2O2=I2+2H2O，故A错误；

B.四氯化碳比水重在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口倒出，故B错误；

C.③海水提溴一般需要经过浓缩、氧化和提取三个步骤。下列对操作步骤描述错误的是(

)A.浓缩的原理是蒸发结晶 B.氧化时通入氯气

C.提取时利用Br2易挥发 D.提取时用【答案】D

【解析】从海水中提取溴要经历浓缩过程，利用了蒸发原理，A正确；

用氯气将溴离子氧化为溴单质，B正确；

提取时利用了溴单质的挥发性，用空气和水蒸气将溴吹入吸收塔中，不用CCl4萃取，C正确、D海藻中含丰富的、以离子形式存在的碘元素．如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分，下列判断正确的是(

)A.步骤①、③的操作分别是过滤、萃取分液

B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全

C.步骤③中加入的有机溶剂是乙醇

D.步骤④的操作是过滤【答案】A

【解析】解：A.步骤①分离固体和液体用过滤，步骤③将碘水中的碘单质分离出来，选择合适的萃取剂进行萃取即可，故A正确；

B.碘遇淀粉试液变蓝色，淀粉能检验碘单质不能检验碘离子，故B错误；

C.萃取剂和原溶剂不能互溶，酒精和水互溶，所以不能作萃取剂，故C错误；

D.碘易溶于有机溶剂，所以不能过滤，步骤④应该用蒸馏的方法提取碘，故D错误；

故选A．

实验室从海带中提取碘：海带灼烧成灰，浸泡溶解得到海带灰悬浊液，通过①过滤，得到不溶的残渣，滤液为含碘离子的溶液，加入氧化剂②Cl2，将碘离子氧化成碘单质，利用有机溶剂③萃取出碘单质，再通过④蒸馏提取出碘单质．研究小组在探究卤素离子与硝酸银的反应时，进行了以下实验。下列说法不正确的是A.实验1和2说明，硝酸浓度不影响Cl-的检验

B.实验1和3说明，卤素离子的检验可使用稀硝酸酸化的AgNO3溶液

C.对比实验2和4，说明异常现象的产生与卤离子种类有关

D.由上述实验推测，【答案】D

【解析】

本题考查了实验方案的设计，题目难度中等。

A.实验1和2说明，浓、稀硝酸均可以得到白色沉淀，硝酸浓度不影响Cl-的检验，故A正确；

B.实验1和3说明，卤素离子的检验可使用稀硝酸酸化的AgNO3溶液，故B正确；

C.对比实验2和4，都是浓硝酸条件下，说明异常现象的产生与卤离子种类有关，故C正确；

D.由上述实验氯离子的检验浓、稀硝酸均可以，碘离子的检验浓、稀硝酸现象不同，推测不出B二、流程题（本大题共2小题，共16.0分）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)

写出氧化步骤中主要反应的离子方程式：___________；(2)操作②步骤中可供选择的有关试剂是___________。A.酒精B.四氯化碳C.醋酸D.甘油(易溶于水)(3)实验室中取25mL该含碘离子的溶液，用0.1mol/L的FeCl3溶液测量其中I-①若实验室只有FeCl3固体，要配制500mL0.1mol/L的FeCl3溶液，所需仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、___________、胶头滴管。在配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒，则FeCl3溶液浓度会②若消耗FeCl3溶液22.5mL，则含碘离子的溶液中I-(4)

流程中后期处理用反萃取法

①碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO②写出I-、IO3-【答案】

(1)2I-+Cl2

=

(3) ①500mL容量瓶；偏低；②0.09mol/L

(4)① 5:1；②5I-

+

IO3-

【解析】

本题考查从海藻中提取碘的流程，难度一般，解题关键是理解实验原理，分析实验操作。

(1)氧化步骤中主要发生氯气和I-的置换反应，反应的离子方程式：2I-+Cl2

=

I2+2Cl-

。

(2)操作②为从含碘的水溶液中萃取出单质碘，选择的萃取剂必须不溶于水，且比水更易溶解单质碘，酒精、甘油、醋酸都易溶于水，故选择四氯化碳。

(3)①若实验室只有FeCl3固体，要配制500mL0.1mol/L的FeCl3溶液，所需仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管。在配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒，则溶质FeCl3的质量偏小，FeCl3溶液浓度会偏低。

②根据2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+，若消耗FeCl3溶液22.5mL，n(I-)=0.1mol/L×0.0225L=0.00225mol，则含碘离子的溶液中I-的浓度为0.00225mol0.025L=0.09mol/L。如下所示是人类从海水资源中获取某些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)和过滤。(2)操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是________(填编号)。a.氢氧化钠溶液

b.澄清石灰水

c.石灰乳

d.碳酸钠溶液(3)工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为(4)0.25 mol Cl2缓慢通入含有0.1 mol FeBr2、(5)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100 mL，将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g铜粉；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为NO气体)。则原混合溶液中NO3-的物质的量为_______【答案】(1)蒸发结晶

(2)c

(3)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑【解析】(1)操作A为从海水中获得粗盐和苦卤，由于NaCl的溶解度随温度升高变化不明显，操作A为蒸发结晶和过滤。(2)操作B为向苦卤中加入一种试剂使苦卤中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。a项，NaOH溶液能使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，但NaOH比较昂贵；b项，澄清石灰水能使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，但Ca(OH)2微溶于水；c项，石灰乳能使Mg(3)工业上电解熔融MgCl2制Mg，反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。

(4)混合溶液中含n(Fe2+)=0.2 mol、n(Br-)=0.2 mol、n(I-)=0.2 mol；还原性I->Fe2+>Br-，Cl2先与I-发生反应Cl2+2I-=2Cl-+I2，0.2 mol I-消耗0.1 mol Cl2生成0.1 mol I2；与I(5)向稀硫酸和稀硝酸的混合液中加入铁粉，随着铁粉的加入依次发生的反应为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑。根据图像OA段加入5.6 g铁粉时NO3-完全反应，5.6 g Fe粉物质的量为0.1 mol，根据离子方程式Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O

三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置如下图(夹持装置略去)。

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入氯气至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：(1)步骤②中鼓入热空气的作用为________________________________________________；此实验中尾气可用_________(填选项字母)吸收处理。a.水

b.浓硫酸

c.NaOH溶液

d.饱和NaCl溶液(2)步骤③中发生的主要反应的离子方程式为_____________________________________。(3)若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为(4)与B装置相比，采用C装置的优点为___________________________________________、___________________________________________。【答案】(1)利用溴单质的易挥发性，使A中生成的Br2随空气流进入B中; c

(2)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br【解析】

本题考查海水提溴，熟悉溴的相关性质和化学实验基本知识、实验方案的设计与评价是解答该题的关键，试题难度一般。

(1)装置A中缓慢通入氯气发生反应：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Br2易挥发，向A中鼓入热空气的作用是使A中生成的Br2随空气流进入B中；Br2微溶于水，能与氢氧化钠反应，与浓硫酸、饱和NaCl溶液不发生反应，

故答案为：利用溴单质的易挥发性，使A中生成的Br2随空气流进入B中; c；

(2)装置B中二氧化硫与溴单质发生反应，反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

故答案为：Br2+SO2+2H2O=4实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I(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____________________________(2)操作X的名称为___________。(3)氧化时，在三颈瓶中将含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(实验装置如下图)。实验控制在较低温度下进行的原因是_____________________(4)锥形瓶里盛放的溶液为_____________。已知：5SO32-+2IO3-+2H+→I2+5SO42-+H2O，某含碘废水(pH约为8)(5)I-的检验：(6)IO3-的检验：【答案】(1)SO32-+I2+H2O→2I-+SO42-+2H+

【解析】

本题考查从含碘废液中回收碘的实验，掌握碘的相关性质、化学实验基础知识、化学实验方案的设计与评价是解答该题的关键，试题难度较大。

(1)含碘废液中含有I2，加入稍过量的Na2SO3溶液，发生反应的离子方程式为：SO32-+I2+H2O→2I-+SO42-+2H+；I2与CCl4互溶，将I2还原为I-的目的是将CCl4中的I2变成I-进入水层，

故答案为：SO32-四、简答题（本大题共5小题，共40.0分）工业上从海水中提取溴可采用如下方法：(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式为(2)向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收，其方程式为_________________________________。(3)将(2)所得的溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO(4)这样得到的溴中还混有少量Cl2，怎样除去？写出反应的化学方式：________________________________【答案】(1)2B(2)3B(3)5NaBr+NaBrO3+3

【解析】

本题考查了氯、溴、碘及其化合物的性质，题目难度中等，试题涉及了离子方程式、化学方程式的书写等知识，注意掌握卤素单质化学性质及相互之间发生置换反应。

(1)通入氯气后，氯气与溴离子反应生成单质溴和溴离子，其离子方程式为：Cl2+2Br-→2Cl-+Br2，

故答案为：Cl2+2Br-→2Cl-+Br2；

(2)纯碱溶液吸收Br2的化学方程式为：3Br2+3Na2CO3→5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，

故答案为：3Br2+3Na2CO3利用海水可以提取氯化钠、溴、碘等产品．海带提碘的流程如图：

(1)CCl4含有______键的______分子(均选填“极性”或“非极性”)．

(2)灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、泥三角外，还需要的主要仪器是______．

(3)为更好的完成实验，灼烧海带时，需加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼烧．此操作目的是______．

(4)向盛有碘离子溶液中加入CCl4和氯水，______(填：“上”或“下”)层呈紫红色；如果氯水加过量，CCl4层会由紫红色变成无色．整个过程中被氧化的微粒是______.写出并配平CCl4层由紫红色变成无色的化学反应方程式：______□+______□+______【答案】极性；非极性；坩埚、玻璃棒坩埚钳；灼烧时碘离子易被空气中氧气氧化成为I2而挥发，有氢氧化钠时I2会转化成为无机盐，能减少碘的挥发；下；I2、I-；I2；5Cl2【解析】解：(1)四氯化碳是空间正四面体，为非极性分子，共价键为极性键，故答案为：极性；

非极性；

(2)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚，而坩埚加热需要用泥三角支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，加热时用玻璃棒搅拌，取用坩埚用坩埚钳，灼烧海带时除需要三脚架、酒精灯、泥三角外，还需要的主要仪器是坩埚、玻璃棒

坩埚钳，

故答案为：坩埚、玻璃棒

坩埚钳；

(3)碘易与NaOH溶液反应，可加入一定量的氢氧化钠充分混合后再灼烧，有氢氧化钠时I2会转化成为无机盐，可减少碘的损失，

故答案为：灼烧时碘离子易被空气中氧气氧化成为I2而挥发，有氢氧化钠时I2会转化成为无机盐，能减少碘的挥发；

(4)氯气氧化碘离子为碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，四氯化碳不溶于水比水重，分层后在下层，向盛有碘离子溶液中加入CCl4和氯水，下层呈紫红色，如果氯水加过量，CCl4层会由紫红色变成无色是氯气氧化碘单质为碘酸，整个过程中被氧化的微粒是I2、I-，氯气氧化碘单质生成碘酸，本身被还原为氯化氢，反应的化学方程式为：I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl，

故答案为：下；I2、I-；I2，5Cl2，6

H2O，2，溴及其化合物广泛应用于有机合成、化学分析等领域．

(1)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<3.5后，再通入氯气，生成Br2.Cl2氧化Br-应在______条件下进行，目的是避免______.

调节海水pH可提高Cl2的利用率，用平衡原理解释其原因是______．

通入后发生反应Cl2+H2O→Cl-+H++HClO，增大c(H+)，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应

②过程Ⅱ，用热空气可将溴吹出，其原因是______；再用浓碳酸钠溶液吸收．完成并配平下列方程式．

______Br2+______N粒子IBIO物质的量/mol0.51.3则原溶液中NaI的物质的量为______mol．【答案】酸性；Cl2(或Br2)发生歧化(或自身氧化还原)反应；Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，增大c(H【解析】解：(1)①海水显碱性，调其pH<3.5后，再通入氯气，生成Br2.Cl2氧化Br-应在酸性条件下进行，目的是避免Cl2(或Br2)在碱性条件下发生歧化(或自身氧化还原)反应．

调节海水pH可提高Cl2的利用率，原因是通入后发生反应Cl2+H2O→Cl-+H++HClO，增大c(H+)，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应，

故答案为：酸性；Cl2(或Br2)发生歧化(或自身氧化还原)反应；Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，增大c(H+)，平衡逆向移动，抑制Cl2与水的反应；

②过程II，用热空气可将溴吹出，其原因是溴的挥发性；再用浓碳酸钠溶液吸收，反应的方程式为3Br2+3Na2CO3→1NaBrO3+3CO2+5NaBr，

故答案为：溴易挥发(或沸点低)；

3；

3；

1；3；

5NaBr；

③过程III中用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液．相同条件下，若用盐酸酸化，由于溴酸根具有氧化性，氯离子具有还原性，发生氧化还原反应，导致一部分溴反应掉，则所得溴的质量减少，故答案为：盐酸有还原性，与溴酸根反应；

(2)2.6mol

世界上绝大部分卤素都存在于海洋。海水晒盐可以得到粗盐和卤水，对粗盐和卤水进一步加工可以得到氯气、溴以及其他一些重要的化工产品。完成下列填空：(1)工业上用电解饱和食盐水的方法获取氯气。写出电解饱和食盐水的离子方程式________________________。若转移5mol电子，生成氯气_______L(标准状况下)。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①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3③用硫酸酸化步骤②得到的混合物(2)先在卤水中加入硫酸