第四章第二讲富集在海水中的元素—卤素.pdf

第二讲富集在海水中的元素卤素1.了解氯元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 了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。3掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。4以上各部分知识的综合应用。2016，卷甲 28T(2)；2016，卷乙 10T(D)、28T；2016，卷丙 7T(CD)、9T(C)、27T；2015，卷 28T(1)；2015，卷 12T、28T；2014，卷 8T(B)；2014，卷 27T(2)(3)氯单质及其重要化合物的性质及应用学生用书 P80知识梳理一、氯气1物理性质(1)色、味、态：黄绿色有刺激性气味的气体。(2)水溶性：能溶于水。(3)毒性：有毒。2化学性质(未特别注明的填化学方程式)(1)与金属反应(2)与非金属反应(3)与水反应：H2OCl2(4)与碱液反应HClHClO。(5)与还原性物质反应二、氯的重要化合物1次氯酸(1)不稳定性：2HClO=2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。可用于杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO 溶液中通入 CO2，化学方程式为 NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。2漂白粉光（或加热）自我检测1(2016高考上海卷)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是()A碳酸钙粉末B稀硫酸C氯化钙溶液D二氧化硫水溶液解析：选 A。在新制氯水中存在反应：Cl2H2OHClOH Cl，其中起漂白作用的是 HClO，故能使平衡向右移动，溶液中 c(HClO)增大，则会使溶液的漂白性增强。加入的碳酸钙粉末与 H 反应，使平衡向右移动，溶液中 c(HClO)增大，A 正确；加入稀硫酸，使平衡向左移动，溶液中 c(HClO)减小，B 错误；加入氯化钙溶液，对氯水起稀释作用，会使溶液的漂白性减弱，C 错误；加入二氧化硫水溶液，会与氯气反应，使平衡向左移动，溶液中 c(HClO)减小，D 错误。2(2017潍坊高三联考)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B通常状况下，干燥的氯气能和Fe 反应C纯净的 H2在 Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照 H2和 Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D氯气能与水反应生成HClO 和 HCl，久置氯水最终变为稀盐酸解析：选 B。Cl2与铁的反应需要加热，所以在通常状况下，干燥的 Cl2与 Fe 不能反应。(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如 FeCl2不能由单质化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是 HClO。(3)HClO 不稳定，不能单独存在，只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。(4)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。(5)氯水中的 HClO 见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d 重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c 过程中的现象是_，b 过程中反应的离子方程式为_。(3)a 过程中反应的化学方程式为_。解析氯水中 Cl2能氧化 FeCl2，H 与 Na2CO3、石蕊作用，Cl 能与 Ag 反应生成 AgCl沉淀，氯水中的 HClO 具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。答 案(1)d(2)产 生 白 色 沉 淀2H2FeCl2=2FeCl3(2014高考江苏卷)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入 NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向 FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析：选 D。A.Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示浅黄绿色，A 选项正确。B.Cl 与 Ag 结合生成 AgCl 白色沉淀，B 选项正确。C.Cl2与水反应生成 HCl 和 HClO，H 与 NaHCO3反应生成 CO2气体，C 选项正确。D.氯水中的 Cl2也能将 Fe2氧化为 Fe3，D 选项错误。氯水的成分及性质氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。CO23=H2O CO2(3)Cl2氯气及氯水的性质1分别向盛有 Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是()AgNO3溶液NaOH 溶液水ACBD解析：选 B。甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入 NaOH 溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是注入 AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入水。2氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl 存在D加入 NaOH 溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO 存在解析：选 B。A 项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO 具有强氧化性；C 项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在 Cl；D 项，加入 NaOH 溶液时氯水的浅黄绿色消失，说明其中有 Cl2存在。3在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()c（H）A再通入少量氯气，减小c（ClO）B通入少量 SO2，溶液漂白性增强C加入少量的碳酸钠粉末，pH 增大，溶液漂白性增强D光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱解析：选 C。饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A 项错；通入少量 SO2，SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2OH Cl HClO 的平衡逆向移动，使 HClO的浓度减小，漂白性减弱，B 项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗 H，使上述平衡正向移动，HClO 的浓度增大，C 项正确；光照过程中，HClO 分解生成 O2和 HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D 项错。以氯气制备为载体的综合实验探究4氯气有毒，实验室大量制取的难度较大、污染严重。在如图所示装置中研究氯气的性质可实现“绿色实验”。(1)KClO3固体与浓盐酸反应生成Cl2的化学方程式为_。(2)玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是_(填字母)。ABCD黄绿色无色黄绿色黄绿色橙色橙色橙色无色蓝色紫色蓝色紫色白色白色无色白色(3)在位置和位置发生反应的化学方程式分别为_。(4)位置的棉花球滴 NaOH 溶液的目的是_，反应的化学方程式为_。解析：KClO3有强氧化性，能将浓盐酸中的 Cl 氧化为 Cl2。因为题中涉及的几种非金属单质的活泼性大小为 Cl2Br2I2，所以 Cl2经过 NaBr 溶液、KI淀粉溶液时，会发生置换反应分别生成 Br2、I2。溴水显橙色，I2遇淀粉变蓝色，NaOH 溶液的作用是吸收逸出的Cl2，防止污染环境。答案：(1)6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O(2)A(3)Cl22NaBr=2NaClBr2、Cl22KI=2KClI2(4)吸收多余的氯气，防止污染环境Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(1)Cl2H2OHClHClO 平衡移动的应用向氯水中加入的物质(或改变的条件)浓度变化平衡移动的方向应用用饱和食盐水除可溶性氯化物c(Cl)增大，c(HClO)减小左移Cl2中的 HCl 气体用排饱和食盐水法收集 Cl2盐酸c(H)和 c(Cl)增大c(H)减小左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混用用 NaOH 溶液吸收多余的 Cl2氯水应避光保存在棕NaOH右移光照c(HClO)减小右移色试剂瓶中，且现用现配碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水(2)卤素单质的水溶液与 SO2反应的化学方程式可表示为SO2X2(XCl、Br、I)2H2O=H2SO42HX。氯气的实验室制法学生用书 P82知识梳理1实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置2验满方法(1)将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近收集 Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近收集Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。自我检测1某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C(2016高考全国卷乙，10D)将 Cl2与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2D含有 2 mol HCl 的某浓盐酸与足量 MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol 电子解析：选 A。A 项，该装置的明显错误：没有用酒精灯加热，MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要在加热条件下进行；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl 的挥发；没有进行尾气处理；若制取纯净的 Cl2，则还缺净化装置；B 项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C 项，将 Cl2与 HCl 的混合气体通过饱和食盐水可除去其中的HCl，但是得到的 Cl2未干燥，会含有水蒸气；D 项，根据反应：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的 Cl2的物质的量小于 0.5 mol，转移的电子小于 1 mol。2实验室用下列两种方法制氯气：用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应；用 87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多C一样多B比多D无法比较解析：选 B。146 g HCl 的物质的量为 4 mol，87 g MnO2的物质的量为 1 mol，由方程式：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 知，1 mol MnO2可以与 4 mol HCl 反应，但是随反应的不断进行，盐酸浓度逐渐变小，稀盐酸与 MnO2不反应，也就是说 1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。制取氯气时，若用 MnO2固体与浓盐酸反应需要加热，发生装置为固液加热型；若用KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等强氧化剂代替 MnO2固体时，不需要加热，发生装置为固液不加热型。(教材改编题)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_。装置 B 中饱和食盐水的作用是_。同时装置 B 亦是安全瓶，监测实验进行时装置C 中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B 中的现象：_。(2)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C 中、处依次放入的物质为_(填字母)。选项a干燥的有色布条碱石灰b干燥的有色布条硅胶c湿润的有色布条浓硫酸d湿润的有色布条无水氯化钙湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(3)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D 中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为_色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D 中少量溶液加入装置E 中，振荡。观察到的现象是_。(4)装置 F 中用足量的 Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：_。解析(1)A 装置中固体药品为 MnO2，其化学方程式为 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O；装置B 用饱和食盐水吸收氯化氢；如果实验过程中装置 C 发生堵塞，则装置 B 中长颈漏斗中的液面就会上升，所以装置 B 的作用是既能除去氯气中混有的氯化氢，还能监测实验过程中装置C 是否发生堵塞。(2)装置 C 的作用是验证氯气是否具有漂白性，处是湿润的有色布条，则处应加入固态干燥剂且不能吸收氯气，处放置干燥的有色布条。(3)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，利用氯气、溴、碘之间的置换反应验证。(4)装置 F 的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，相应反应的离子方程式为SO23Cl2H2O=SO242Cl 2H。答案(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O除去Cl2中的HCl气体装置B 中长颈漏斗中液面上升，形成水柱(2)d(3)橙装置 E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色2(4)SO23Cl2H2O=SO42Cl 2H上题中用足量的 Na2SO3溶液作氯气的尾气吸收装置，有同学认真思考后认为此法不可行，请用离子方程式解释乙认为不可行的原因。2答案：Na2SO3溶液吸收氯气产生酸：SO23Cl2H2O=SO42Cl 2H，过量的Na2SO3遇酸产生 SO2仍不可避免污染环境：SO232H=SO2H2O。谨记涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置氯气的制法1已知 KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是()A和C和BD解析：选 D。NaOH 与 Cl2反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢气体，错误；中的进气管短，出气管浸入液面以下，错误；为密闭装置，错误。2某同学用下列装置制备或检验Cl2的性质。下列说法正确的是()A图中：如果 MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完B图中：生成蓝色的烟C图中：量筒中发生了加成反应D图中：湿润的有色布条褪色，将浓硫酸滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有 Cl2生成解析：选 D。二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气，但稀盐酸与二氧化锰不反应，则盐酸不能完全消耗，A 错误；氯气与铜反应产生棕黄色的烟，加水后溶液呈蓝色，B 错误；氯气和甲烷在光照下发生取代反应，C 错误；氯气与水反应生成具有漂白性的 HClO，能使湿润的有色布条褪色，Cl2与 NaOH 反应生成 NaCl 和 NaClO，二者在酸性条件下反应生成氯气，D 正确。3(2015高考海南卷)工业上，向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A 中反应的化学方程式为_，装置 B 中加入的试剂是_。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A 用来制取_。尾气的成分是_。若仍用 D 的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。(3)若操作不当，制得的 FeCl2会含有少量 FeCl3，检验 FeCl3常用的试剂是_。欲制得纯净的 FeCl2，在实验操作中应先_，再_。解析：(1)制取无水氯化铁的实验中，装置 A 为氯气的制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为 MnO24HCl(浓)=MnCl2 Cl2 2H2O，装置 B 的作用是除去氯气中的水蒸气，故装置 B 中加入的试剂是浓硫酸。(2)根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A 用来制取 HCl；尾气的成分是 HCl 和 H2；若仍用D 的装置进行尾气处理，HCl 气体极易溶于水，H2与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是易发生倒吸、可燃性气体 H2不能被吸收。(3)检验 FeCl3常用的试剂是 KSCN 溶液；欲制得纯净的 FeCl2，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先点燃 A 处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃 C 处的酒精灯。答案：(1)MnO24HCl(浓)=MnCl2 Cl2 2H2O浓硫酸(2)HClHCl 和 H2易发生倒吸可燃性气体 H2不能被吸收(3)KSCN 溶液点燃 A 处的酒精灯(排尽装置中的空气)点燃 C 处的酒精灯用 MnO2和浓盐酸制取 Cl2时应注意 4 点(1)为了减少制得的 Cl2中 HCl 的含量，加热温度不宜过高，以减少 HCl 的挥发。(2)必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应自动停止，故浓盐酸中的 HCl 不可能全部参加反应。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，用 NaOH 溶液吸收，不能用澄清石灰水吸收 Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。卤素的性质及 X 的检验学生用书 P84知识梳理一、卤素的提取1氯的提取氯碱工业海水 粗盐 饱和食盐水 阴极产物：H、NaOH2化学方程式为 2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2。2海水中提取溴(1)流程电解精制阳极产物：Cl2电解(2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=2NaClBr2；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。3海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式：Cl22I=I22Cl。二、卤素的性质1溴、碘单质物理性质比较性质颜色状态水中溶解性特性2.氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应：如与 NaOH 溶液反应的化学方程式为2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为 2NaX2=2NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2Br2I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl BrBr2深红棕色液体溶解度不大易溶I2紫黑色固体溶解度不大易溶易升华；使淀粉变蓝有机溶剂中易挥发、有毒Br2I2：_。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H2和 Cl2的混合气体光照爆炸，H2和 Br2的混合气体加热才能反应，而H2和 I2反应更困难Fe 分别与 Cl2、Br2、I2反应生成化合物的 Fe 的化合价高低HCl、HBr、HI 的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小解析：表示 Cl2、Br2、I2的置换顺序，表示它们与 H2化合的难易程度，表示它们氢化物的稳定性，以上都可反映其单质的氧化性强弱，无法判断 Cl2与 Br2的氧化性强弱，因 Fe 与 Cl2、Br2都生成 Fe3，单质在水中的溶解度与氧化性强弱无关。答案：2(教材改编题)溴单质的氧化性介于氯单质和碘单质之间，利用这一性质解决下面的问题。(1)含有下列_的试剂加入到含有Br 的溶液中可将 Br 氧化为 Br2(填选项字母)。AI2CCl2BIDCl(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br、I 的混合液里，_先被氧化，原因是_。(3)淀粉遇碘单质会变蓝。把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉-碘化钾试纸。下列物质能使干燥的淀粉-碘化钾试纸变蓝的是_(填选项字母)。A氯水C碘水BNaCl 溶液D氯气答案：(1)C(2)II 的还原性大于 Br(3)AC(1)卤族元素单质能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 X 溶液中的水发生反应。(2)卤族元素的单质 F2、Cl2、Br2均能将 Fe 氧化为 Fe3，而 I2只能把铁氧化为 Fe2。(3)加碘食盐中的碘是 KIO3而不是 I2或 KI。(4)CH2Cl2、CH3CH2Cl、CCl4等微粒中的氯元素为非离子型氯，不能与 Ag 结合生成沉淀，故不能用 AgNO3溶液直接检验。.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的 99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为 65 mg/L。其工业提取方法有：(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有_(写出离子方程式)；3Br23CO23=BrO35Br 3CO2；BrO35Br 6H=3Br23H2O。其中反应中氧化剂是_，还原剂是_。(2)空气吹出 SO2吸收法。该方法基本同(1)，只是将溴吹出后是用 SO2来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：_。简述检验此吸收液中含有溴元素的实验方法：_。.(2014高考江苏卷)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：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_。操作 X 的名称为_。解析.(1)工业上提取溴的原理：将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被某些溶液吸收，再提纯即可得到溴单质。(2)溴与二氧化硫反应的化学方程式：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。由于吸收液中含有 HBr 和 H2SO4，为排除 SO24与银离子反应的干扰，故需要先将 SO24除去再检验溴离子。222.I2单质被 SO23还原为 I，SO3被氧化为 SO4，离子方程式为 SO3I2H2O=2ISO242H，该操作可使溶于 CCl4中的碘进入水层。答案.(1)Cl22Br=2Cl Br2Br2Br2(2)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4取少量吸收液，加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液充分反应，沉淀后取上层清液，再加入硝酸银溶液，若产生淡黄色沉淀，证明含有溴离子(合理即可)2.SO23I2H2O=2I SO42H使溶于 CCl4中的碘进入水层分液(1)在溴的空气吹出法工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用 SO2作溴蒸气吸收剂的。下列有关说法正确的是_。A两种吸收过程中，Br2只作氧化剂B两种吸收过程都发生了氧化还原反应C用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂D用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应(2)含碘废液中的碘单质能否用 SO2还原为 I？若能，请写出反应的离子方程式；若不能，请说明理由。解析：(1)纯碱溶液吸收 Br2的反应：3Br23Na2CO3=NaBrO35NaBr3CO2，是氧化还原反应，其中 Br2既作氧化剂也作还原剂；用 SO2吸收 Br2的反应：Br22H2OSO2=2HBrH2SO4，也是氧化还原反应，其中 Br2作氧化剂，SO2作还原剂。答案：(1)B(2)能，离子方程式为 SO2I22H2O=2I SO244H。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：卤素单质的性质及 X 的检验1(教材改编题)下列叙述中正确的是()A碘易升华，所以要保存在有铁盖旋紧的密闭容器中B液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封C碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来D用加热的方法可将碳酸氢钠中混有的少量碘除去解析：选 B。碘能与铁缓慢反应，不能保存在铁盖容器中，A 错；酒精与水互溶，故不可萃取碘，C 错；NaHCO3加热易分解，故不能用加热法除去碳酸氢钠中混有的少量碘，D错。2下列关于卤素的叙述正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性某溶液与淀粉-KI 溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂ACBD解析：选 C。易被氧化的物质应具有较强还原性，各卤素离子中，I 的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是碘化钾；卤化银中除氟化银外均有感光性；能与淀粉-KI 溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等。3(2017日照模拟)下列叙述中正确的是()A加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘B某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有IC某溶液中滴加 AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有 BrD要除去 KBr 溶液中混有的单质 Br2，可用酒精萃取除去解析：选 C。加碘食盐中的碘是 KIO3，KIO3不能使淀粉溶液变蓝，A 错误。B 中若原溶液中含有 I2，也会产生同样现象，B 错误。由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的 Br2，D 错误。卤素的提取及海水资源的开发4(2015高考海南卷改编)下列有关海水综合利用的说法正确的是()A电解饱和食盐水可制得金属钠B海带提碘只涉及物理变化C海水提溴涉及到氧化还原反应D海水提镁只涉及到复分解反应解析：选 C。A.电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，应用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，故 A 错误；B.海带提碘，将碘离子氧化生成碘单质时发生化学变化，故 B错误；C.海水提溴是将海水中的溴离子氧化为溴单质，涉及到氧化还原反应，故 C 正确；D.海水提镁过程中电解熔融氯化镁生成金属镁不是复分解反应，故 D 错误。5海洋是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C从海水中可以得到NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析：选 C。海水中的钾元素是以化合态形式存在，要由化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A 不正确；海水蒸发制海盐的过程中只发生了物理变化，B 不正确；电解熔融 NaCl 可以制得 Na 和 Cl2，C 正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，D 不正确。以卤素互化物和拟卤素考查卤素及其化合物的性质6粗碘中通常含ICl 和 IBr，称为卤素互化物，其性质和卤素单质相似，都是较强的氧化剂，而且受热时 ICl 和 IBr 皆可像 I2一样升华，在粗碘中加入以下选项中的一种物质后，再进行升华可制得精碘，应加入的物质是()AH2OCKIBZnDKCl解析：选 C。利用碘升华的特性精制碘，须使 ICl、IBr 中的 Cl、Br 变为难挥发性的物质，同时使其中1 价的碘被还原为单质碘，且加入的物质和碘不反应，只有 KI 符合，化学方程式为 IClKI=I2KCl，IBrKI=I2KBr。7 氰(CN)2的结构简式为 NCCN，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于 Br2和 I2之间。下列有关反应的化学方程式不正确的是()A(CN)2H2=2HCNBMnO24HCN=Mn(CN)2(CN)22H2OC向 KCN 溶液中加入碘水：I22KCN=2KI(CN)2D在 NaBr 和 KCN 混合液中通入少量 Cl2：Cl22KCN=2KCl(CN)2答案：C海水中卤素的存在形态分析海水中富含卤素，一般以卤离子形式存在。工业生产中一般采用化学反应获得相应的卤素单质，然后再用物理的方法进行提纯，如海水中的Br、I，一般要加入氧化剂氧化使其生成 Br2、I2，然后再采用萃取法或蒸馏法提纯物质。课后达标检测学生用书 P308(独立成册)一、选择题1(教材改编题)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是()A紧急组织群众沿逆风方向疏散B消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH 溶液C处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援D处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移解析：选 C。A 项，远离有氯气的地方，正确；B 项，氯气与氢氧化钠溶液反应，正确；C 项，稀氨水具有强腐蚀性且有刺激性气味，Cl2密度大于空气，应向高处转移，错误；D项，NaHCO3溶液显弱碱性，对人体无伤害，且能与氯气反应，正确。2 用经 Cl2消毒的自来水配制下列溶液：Na2SO3；KI；AlCl3；FeCl2；AgNO3；稀盐酸，发现部分药品变质，它们是()ABCD解析：选 A。用 Cl2消毒的自来水中，含有 Cl 和 HClO，Cl 能使 Ag 沉淀，HClO 能2将 SO23、Fe、I 等氧化。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BrB加入酸性 KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去C加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有BrD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，也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褪色；C 项，加入少量的碘水，再加入 CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。4下列叙述中正确的是()A在食用盐中滴加少量淀粉溶液，探究食用盐是否为加碘盐B新制氯水呈酸性，向其中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色C氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性D根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入 NaClO 溶液中能生成 HClO解析：选 D。A 选项，食盐中加的是碘酸钾，错误；C 选项，是因为次氯酸具有强氧化性，错误。25向含SO23、Fe、Br、I 各 0.1 mol 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SO23(消耗 2.24 L Cl2)、I(消耗 1.12 L Cl2)、Fe2(消耗 1.12 L Cl2)、Br(消耗 1.12 L Cl2)，因此 C 选项正确。6海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水主要化学资源的利用如图所示。下列有关说法正确的是()A大量的氮、磷废水排入海洋，易引发赤潮B反应中结晶出的 MgCl26H2O 可在空气中受热分解制无水MgCl2C在反应中溴元素均被氧化D 反应中除去粗盐中的SO2Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序为 Na2CO34、溶液NaOH 溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸解析：选 A。海水中含有大量的氮、磷等元素能引起赤潮，A 项正确；结晶出的MgCl26H2O 需要在 HCl 气氛环境中制无水 MgCl2，否则由于水解而最终得不到氯化镁，B项错误；反应为 Br2SO22H2O=H2SO42HBr，溴元素被还原，C 项错误；粗盐提纯的顺序中要注意两点，一是 Na2CO3溶液在 BaCl2溶液后加入，二是盐酸最后加入，D 项错误。7气体 X 可能含有 Cl2、HBr、CO2中的一种或几种，已知 X 通入 AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸；若将 X 通入澄清石灰水中，却不见沉淀产生。对于气体 X 的成分，下列说法正确的是()A一定含有 HBr，可能含有 CO2B一定不含 CO2C一定不含 Cl2和 CO2D可能含有 CO2和 Cl2解析：选 A。X 通入 AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸，则一定含有 HBr，由于 HBr 与 Cl2不能共存，则一定不含 Cl2；X 通入澄清石灰水中，由于 HBr 能中和澄清石灰水，因此不能确定是否含有CO2，A 项正确。8对氯水处理或氯水与下列物质反应过程中不会产生气体的是()解析：选 C。A 项，氯水中的 HClO 见光分解生成氧气；B 项，氯水中的 H 与发酵粉中的 NaHCO3反应生成 CO2；C 项，氯水滴入 NaBr 溶液反应生成 Br2和 NaCl，没有气体产生；D 项，氯水滴入 Na2O2中会产生 O2。9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()A0.5 molC0.3 molB0.4 molD0.25 mol解析：选 D。含 NaBr 和 NaI 的溶液中，通入 Cl2，先发生 Cl22NaI=I22NaCl，后发生 Cl22NaBr=2NaCl Br2，充分反应后将所得溶液蒸干、灼烧，将得到 NaCl 固体，1129.25由图可知 29.25 g 固体为 NaCl 的质量。根据氯元素守恒，则 n(Cl2)n(NaCl)mol2258.50.25 mol；根据图示：02.5V(即 00.125 mol Cl2)段发生的反应为 2NaICl2=2NaClI2，故 n(NaI)0.25 mol。二、非选择题10(12 分)工业上用 Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。请回答下面的问题：(1)工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是_，制漂粉精的主要反应的化学方程式是_。(2)下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化还原反应发生的是_。A生石灰CNaOHB漂白粉DNa2SO3(3)写出下列两个化学方程式，并注明反应类型。漂白粉稀盐酸：_，属_反应。漂白粉浓盐酸：_，属_反应。(4)用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是_(填序号)。HClO2CO2H2O(g)解析：(1)工业上常利用 Cl2和石灰乳反应，将氯气制成漂粉精，其主要是因为漂粉精比HClO(Cl2)稳定，且便于贮存和运输。(2)生石灰 Ca(OH)2 CaCO3；NaOH Na2CO3，上述过程中只发生了非氧化还原反应；Na2SO3 Na2SO4，只发生了氧化还原反应；Ca(ClO)2 HClO HClO2，既有非氧化还原反应，也有氧化还原反应。(4)贮存很久的漂白粉会变质生成 CaCO3，与浓盐酸反应时可能生成 CO2，同时含有挥发出来的 HCl 和 H2O(g)。答案：(1)漂粉精比 HClO(Cl2)稳定，且便于贮存和运输2Ca(OH)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2O(2)B(3)Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO复分解Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O氧化还原(4)11(12 分)某学生用如图所示的方法研究物质的性质，其中气体E 的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。H2O、CO2光照O2H2OCO2CO2回答下列问题：(1)该项研究(实验)的目的是_。(2)浓 H2SO4的作用是_。与研究目的直接相关的实验现象是_。(3)从物质性质的方面看，这套设计还存在隐患，事故表现是_。请在图中的虚线框内以图的形式表明克服事故隐患的措施。答案：(1)验证 Cl2是否有漂白性(2)干燥 Cl2(或吸收气体 E 中的水蒸气)B 中有色布条不褪色，C 中有色布条褪色(3)Cl2污染空气，且有毒性尾气处理装置如下图：12(14 分)为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：实验一：向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。实验二：取上述实验一后锥形瓶中的清液，进行如下实验：该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。该清液中滴加盐酸可产生大量气体。该清液加热后变浑浊并产生大量气体。实验三：该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。回答下列问题：(1)在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有_(写化学式)；清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有的离子是_；清液中滴加盐酸产生的气体是_；清液加热后产生浑浊的原因是生成了_(用化学式表示)。(2)实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用_溶液。该学生要收集实验二中产生的气体，应选用上图装置中的_(填“A”或“B”)。(3)该学生通过上述实验，写出了氯水