高三化学高考一轮复习《卤素的性质及提取》+

PAGE卤素的性质及提取一、选择题1.探究氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸，⑥是高锰酸钾，②～⑤是滤纸条，依次滴有石蕊溶液、淀粉­KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液，实验时滴几滴浓盐酸，下列说法不正确的是()A．产生氯气的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2OB．⑤处变红色，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3C．②处先变红后褪色，说明氯气溶于水后，溶液有酸性和强氧化性D.③处变蓝色，④处变橙色，说明氧化性：Cl2>Br2>I22．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，根据氯气的性质对溴单质性质的预测不正确的是()A．溴单质可以和烧碱溶液反应B．溴单质具有氧化性和还原性C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中比氯容易得到1个电子D．溴离子可以用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验3．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，跟水反应的化学方程式为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．与NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD．与水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂4．下列关于卤族元素的比较中不正确的是()A．卤族元素的原子半径：F＜Cl＜Br＜IB．氢化物的熔沸点：HCl＜HBr＜HI＜HFC．单质与氢气化合的难易：F2＞Cl2＞Br2＞I2D．氢卤酸的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI5．下列不能检验溶液中I－的试剂是()A．AgNO3、稀硝酸 B．氯水、CCl4C．氯水、淀粉 D．KBr、稀盐酸6．(2024·四川内江高三开学考试)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等化合物的性质与卤素单质相似，称为“类卤素”。已知卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为：F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。下列叙述正确的是()A．反应I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2能自发进行B．反应Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2不能自发进行C．还原性：F－＜OCN－＜Br－＜SCN－D．“类卤素”在碱性溶液中不能发生自身的氧化还原反应7．下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是()A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C．卤素单质的颜色由F2→I2随相对分子质量增大而变深D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－8．如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，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能使品红溶液褪色C．单质④能使淀粉溶液变蓝D．单质的氧化性是④>③>②>①9．(2024·安徽省高三月考)卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似，则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应不正确的是()A．IF5是一种化合物B．3IBr＋2Fe=FeI3＋FeBr3C．BrCl的氧化性强于I2D．IBr可以与NaOH溶液反应生成2种盐10．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。编号操作试剂现象1①KCl溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀2①KCl溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀3①KI溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生黄色沉淀4①KI溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生褐色的浊液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素离子种类有关D.由上述实验推测，Br－的检验不能使用浓硝酸酸化的AgNO3溶液二、非选择题11．碘是人体必需的微量元素，也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中，因此从海藻灰中提取碘，可有效利用海洋资源。(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I2的制备实验。具体步骤如下：将海藻灰加热浸泡后，得到了NaI溶液，将适量Na2SO3固体溶于NaI溶液中，再将CuSO4饱和溶液滴入上述溶液中，生成白色CuI沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。(2)待I－沉淀完全后，过滤，将沉淀物置于小烧杯中，在搅拌下逐滴加入适量浓HNO3，观察到________(颜色)气体放出，________(颜色)晶体析出。出于安全和环保考虑，该实验操作需在______________(条件)下进行。该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________。(3)用倾析法弃去上清液，固体物质用少量水洗涤后得到粗I2，进一步精制时，选择必需的仪器搭建装置，并按次序排列：________________(夹持装置略)。12．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。根据上述流程图回答下列问题：(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________。(写出1种即可)(2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2LCl2，转移的电子数是__________NA。(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________________________________________________。(5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ________________________________________________________________________；步骤Ⅲ________________________________________________________。13.某食盐样品中混有NaI杂质。为测定该样品的纯度，某同学设计实验过程如图所示：回答下列问题：(1)步骤②中稀硫酸、H2O2也可用Cl2代替，请从图中四个装置中选用合适的装置(可重复使用)来完成向溶液A中通入过量氯气的实验，将所选择装置的选项字母填入方框，并在括号中写出装置内所放入的化学药品。(MnO2、浓盐酸)(饱和食盐水)(溶液A)()(2)步骤③中萃取分液时所用的萃取剂可能是________。装置A中反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤⑤中实验操作所用的仪器(火柴、玻璃棒和其他夹持类仪器除外)主要有________________________________________________________________________。(4)试计算原食盐样品中氯化钠的质量分数______(保留三位有效数字)。(5)温度很低时，I2和Cl2可能反应生成ICl，已知ICl具有和卤素单质相似的化学性质，以下推论不正确的是________(填字母)。A.ICl＋H2O=HClO＋HIB.ICl和Zn反应时，ICl只作氧化剂C.ICl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaIO两种盐D.ICl的氧化性介于I2和Cl2之间卤素的性质及提取一、选择题1.探究氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸，⑥是高锰酸钾，②～⑤是滤纸条，依次滴有石蕊溶液、淀粉­KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液，实验时滴几滴浓盐酸，下列说法不正确的是()A．产生氯气的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2OB．⑤处变红色，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3C．②处先变红后褪色，说明氯气溶于水后，溶液有酸性和强氧化性D.③处变蓝色，④处变橙色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2D[高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，反应的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，A正确；氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁，铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，B正确；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，遇到石蕊溶液先变红后褪色，C正确；氯气和碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝色，氯气和溴化钾反应生成溴单质，溶液变橙色，上述反应说明氯气的氧化性大于碘单质和溴单质，但不能说明溴单质的氧化性大于碘单质，D错误。]2．溴与氯同属卤族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，根据氯气的性质对溴单质性质的预测不正确的是()A．溴单质可以和烧碱溶液反应B．溴单质具有氧化性和还原性C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中比氯容易得到1个电子D．溴离子可以用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验C[氯气可与烧碱溶液发生氧化还原反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，溴单质也可以和烧碱溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，A正确；氯气和溴单质的元素化合价均处于中间价态，既可以升高，也可以降低，因此溴单质具有氧化性和还原性，B正确；氯和溴均属于第ⅦA族元素，最外层均有7个电子，因氯原子的电子层数小于溴原子的，所以在化学反应中氯原子比溴原子易得到1个电子，C错误；氯离子可与银离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，而溴离子也可以与银离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的淡黄色沉淀，所以溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验，D正确。]3．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，跟水反应的化学方程式为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．与NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD．与水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂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相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；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，所以与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋IBr=NaBr＋NaIO＋H2O，C正确；与水的反应IBr＋H2O=HBr＋HIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，D错误。]4．下列关于卤族元素的比较中不正确的是()A．卤族元素的原子半径：F＜Cl＜Br＜IB．氢化物的熔沸点：HCl＜HBr＜HI＜HFC．单质与氢气化合的难易：F2＞Cl2＞Br2＞I2D．氢卤酸的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HID[A项：卤族元素从上到下，随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大，所以原子半径：F＜Cl＜Br＜I，不选A；B项：卤族元素从上到下，随着原子序数的增大，卤族元素氢化物的熔沸点逐渐升高，但是HF的熔沸点反常，由于分子间有氢键，HF的熔沸点较高，不选B；C项：卤族元素从上到下，随着原子序数的增大，非金属性减弱，与氢气化合越来越难，所以单质与氢气化合的难易：F2＞Cl2＞Br2＞I2，不选C；D项：卤族元素从上到下，随着原子序数的增大，非金属性减弱，气态氢化物越来越不稳定，在水中越来越容易电离，氢卤酸的酸性：HF<HCl<HBr<HI，选D。]5．下列不能检验溶液中I－的试剂是()A．AgNO3、稀硝酸 B．氯水、CCl4C．氯水、淀粉 D．KBr、稀盐酸D[加入AgNO3，如果生成黄色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，说明原溶液中含有I－，A项不符合题意；I2易溶于有机溶剂，Cl2的氧化性强于I2，加入氯水、CCl4后，溶液出现分层，上层为水层，下层溶液显紫红色，说明原溶液中含有I－，B项不符合题意；加入氯水后，再加入淀粉，如果溶液变蓝，说明原溶液中含有I－，反之不含I－，C项不符合题意；加入KBr和稀盐酸后，溶液无现象，不能检验溶液中的I－，D项符合题意。]6．(2024·四川内江高三开学考试)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等化合物的性质与卤素单质相似，称为“类卤素”。已知卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为：F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。下列叙述正确的是()A．反应I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2能自发进行B．反应Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2不能自发进行C．还原性：F－＜OCN－＜Br－＜SCN－D．“类卤素”在碱性溶液中不能发生自身的氧化还原反应C[在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物。A项：根据I2＋2SCN－=2I－＋(SCN)2可知氧化性I2强于(SCN)2，由信息可知，氧化性(SCN)2强于I2，所以该反应不能自发进行，故A错误；B项：根据Cl2＋2CN－=2Cl－＋(CN)2可知，氧化性Cl2强于(CN)2，与信息一致，所以该反应可以自发进行，故B错误；C项：氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性越弱，氧化性由强到弱为F2、(OCN)2、Br2、(SCN)2，所以还原性为F－<OCN－<Br－<SCN－，故C正确；D项：卤素在氢氧化钠溶液中会发生X2＋2OH－=X－＋XO－＋H2O(X为Cl、Br和I)，该反应为氧化还原反应，由此可知，类卤素具有相似的性质，即在碱性溶液中发生自身氧化还原反应，故D错误。]7．下列关于卤素(用X表示)的叙述，错误的是()A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C．卤素单质的颜色由F2→I2随相对分子质量增大而变深D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－A[卤素单质中，氟气和水发生反应生成HF和O2，不符合X2＋H2O=HXO＋HX，故A错误；卤素原子得电子的能力越强，HX的热稳定性越强，卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小，所以HX的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小，故B正确；卤素单质的颜色从上到下逐渐加深，由F2→I2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，故C正确；卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应离子的还原性从上到下逐渐增强，则X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－，故D正确。]8．如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，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能使品红溶液褪色C．单质④能使淀粉溶液变蓝D．单质的氧化性是④>③>②>①D[从图中可以看出，从①→④，相对分子质量逐渐增大，沸点也逐渐升高，故①为F2，②为Cl2，③为Br2，④为I2，单质的氧化性是①>②>③>④，D项错误。]9．(2024·安徽省高三月考)卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似，则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应不正确的是()A．IF5是一种化合物B．3IBr＋2Fe=FeI3＋FeBr3C．BrCl的氧化性强于I2D．IBr可以与NaOH溶液反应生成2种盐B[化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物；氧化性Fe3＋＞I2，氧化剂的氧化性大于氧化产物；Cl、Br的非金属性比I强，BrCl的氧化性强于I2；卤素间形成的化合物称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似，故IBr可以看作是氯气。A项：IF5由碘和氟两种元素组成，是化合物，故A正确；B项：氧化性Fe3＋＞I2，IBr与铁反应生成FeI2，故B错误；C项：Cl、Br的非金属性比I强，BrCl的氧化性强于I2，介于氯气和溴之间，故C正确；D项：IBr可以与NaOH溶液反应生成NaIO和NaBr，故D正确。]10．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。编号操作试剂现象1①KCl溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀2①KCl溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀3①KI溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液产生黄色沉淀4①KI溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液产生褐色的浊液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素离子种类有关D.由上述实验推测，Br－的检验不能使用浓硝酸酸化的AgNO3溶液D[A.对比实验1和2，实验1酸化时使用的是稀硝酸，而实验2使用的是浓硝酸，但二者皆可以产生白色沉淀，故不影响氯离子的检验，A正确；B.稀硝酸酸化的硝酸银溶液分别和F－、Cl－、I－反应，得到氟化银(易溶)，氯化银(白色沉淀)，溴化银(浅黄色沉淀)，碘化银(黄色沉淀)故可以区分开，B正确；C.对比实验2和4的条件可得，异常现象的产生与卤素离子种类有关，C正确；D.浓硝酸的氧化性强于溴单质，所以浓硝酸可以把溴离子氧化为溴单质(红棕色)，同时有氮的氧化物产生，故可以用来检测溴离子，D错误。]二、非选择题11．碘是人体必需的微量元素，也可用于工业、医药等领域。大量的碘富集于海藻灰(主要成分是NaI)中，因此从海藻灰中提取碘，可有效利用海洋资源。(1)某兴趣小组以海藻灰为原料进行I2的制备实验。具体步骤如下：将海藻灰加热浸泡后，得到了NaI溶液，将适量Na2SO3固体溶于NaI溶液中，再将CuSO4饱和溶液滴入上述溶液中，生成白色CuI沉淀，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。(2)待I－沉淀完全后，过滤，将沉淀物置于小烧杯中，在搅拌下逐滴加入适量浓HNO3，观察到________(颜色)气体放出，________(颜色)晶体析出。出于安全和环保考虑，该实验操作需在______________(条件)下进行。该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________。(3)用倾析法弃去上清液，固体物质用少量水洗涤后得到粗I2，进一步精制时，选择必需的仪器搭建装置，并按次序排列：________________(夹持装置略)。解析：(1)Na2SO3作还原剂，CuSO4作氧化剂，故该反应的离子方程式为2Cu2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2I－＋H2O=2CuI↓＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋。(2)CuI中的亚铜离子和碘离子均能被浓硝酸氧化，氧化产物分别为Cu2＋和I2，还原产物为NO2，其反应的化学方程式为2CuI＋8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O，其中NO2为红棕色有毒气体，需在通风条件下进行、I2为紫黑色固体。(3)因为碘单质受热易升华，故采用蒸馏法提纯碘单质。用到的仪器有A烧杯、C石棉网(或陶土网)(防止温度过高，升华速度大于冷凝速度)、D酒精灯、F装冷水的圆底烧瓶用于冷凝。其装置为把粗碘放入烧杯内，将装有冷水的烧瓶放在烧杯上，垫上石棉网(或陶土网)用酒精灯加热，其连接顺序为DCAF。答案：(1)2Cu2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2I－＋H2O=2CuI↓＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋(2)红棕色紫黑色通风条件2CuI＋8HNO3(浓)=2Cu(NO3)2＋4NO2↑＋I2＋4H2O(3)DCAF12．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。根据上述流程图回答下列问题：(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________。(写出1种即可)(2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2LCl2，转移的电子数是__________NA。(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________________________________________________。(5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ________________________________________________________________________；步骤Ⅲ________________________________________________________。解析：(1)海水淡化处理的方法有：蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法、电渗析法、反渗析法等；(2)图中制漂白粉的反应是：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，氯元素化合价由0价变化为－1价和＋1价，则2mol氯气反应转移电子2mol，标准状况下11.2LCl2的物质的量为11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，故转移电子0.5mol，即转移电子数目为0.5NA；(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，原因是：海水呈弱碱性，氯气、溴单质与海水之间能发生反应，酸化可抑制它们与海水的反应；(4)步骤Ⅰ得到的溴溶液的浓度太低，所以步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化目的是：增大溴的浓度，实现溴的富集；(5)步骤Ⅱ的离子方程式为：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，步骤Ⅲ的离子方程式为：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。答案：(1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法)(2)0.5(3)中和海水的弱碱性，避免氯气、溴与海水反应(或者酸化可抑制氯气、溴与海水反应)(4)富集(或浓缩)溴元素(5)Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－13.某食盐样品中混有NaI杂质。为测定该样品的纯度，某同学设计实验过程如图所示：回答下列问题：(1)步骤②中稀硫酸、H2O2也可用Cl2代替，请从图中四个装置中选用合适的装置(可重复使用)来完成向溶液A中通入过量氯气的实验，将所选择装置的选项字母填入方框，并在括号中写出装置内所放入的化学药品。(MnO2、浓盐酸)(饱和食盐水)(溶液A)()(2)步骤③中萃取分液时所用的萃取剂可能是________。装置A中反应的离子方程式为_______________________________________________