苏教版高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物第11讲氯溴碘及其化合物学案
展开第11讲 氯、溴、碘及其化合物
【课标要求】 1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。4.了解卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点1 氯气及其化合物
1.氯气
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
1体积水溶解
约2体积Cl2
[提醒] 闻气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
(2)化学性质
①与金属反应
②与非金属反应
与H2反应:H2+Cl22HCl。
③与水:Cl2+H2O⇌HCl+HClO
2.氯水的成分及性质
(1)氯水中存在三种平衡关系
①Cl2+H2O⇌HCl+HClO;
②HClO⇌H++ClO-;
③H2O⇌H++OH-。
(2)氯水中存在的微粒
①三种分子:H2O、Cl2、HClO;
②四种离子:H+、Cl-、ClO-和OH-。
(3)氯水的性质
(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子
种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、
Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、
Cl-、OH-
3.次氯酸
(1)结构式为H—O—Cl。
(2)性质
①弱酸性:一元弱酸,酸性比H2CO3还弱。
②不稳定性:见光易分解,2HClO2HCl+O2↑,因此次氯酸要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。
③强氧化性:具有漂白、杀菌能力,用作消毒剂、漂白剂,可以使有色布条、品红溶液等褪色。
[提醒] HClO和ClO-都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以和亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。
(3)指示剂遇几种不同漂白剂的变化
漂白剂
HClO
Na2O2(H2O2)
SO2
活性炭
漂白原理
氧化漂白
氧化漂白
化合漂白
吸附漂白
品红溶液
褪色
褪色
褪色
褪色
紫色石蕊
先变红后褪色
褪色
只变红不褪色
褪色
4.次氯酸盐
(1)“84”消毒液
有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合会立即产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(2)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。( )
(2)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质。( )
(3)新制取的漂白粉是混合物。( )
(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气。( )
(5)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。( )
(6)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。 ( )
(7)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√
在空气中长时间放置的漂白粉,最终得到的主要固体物质是什么?用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案:最终得到的物质是CaCO3和CaCl2;Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑
题组一 氯气的性质及应用
1.(双选)下列有关氯及其化合物叙述错误的是( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.大量氯气泄漏时,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向低处跑
C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得
D.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:Cu与Cl2反应生成固体CuCl2,则红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,A正确;大量氯气泄漏时,氯气易溶于碱,且密度大,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑,B错误;2Al+3Cl22AlCl3,2FeCl3+Fe===3FeCl2,2Fe+3Cl22FeCl3,均可通过化合反应制得,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,氯水中的Cl2和HClO均能把Fe2+氧化为Fe3+,不能说明氯水中是否含有HClO,D错误。
答案:BD
2.根据下列装置图回答问题
(1)A、B通入Cl2后,观察到的现象是__________________________________
_______________________________________________________________,
根据现象可得出的结论是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是___________________________________
___________________________________________________________________。
(3)F装置的作用是___________________________________________________。
(4)实验开始后,观察装置C中的现象是___________________________________
__________________________________________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________________
__________________________________________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是_________________________
___________________________________________________________________。
答案:(1)干燥的有色(或A中)布条不褪色,湿润的有色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO
(3)吸收氯气,防止污染环境
(4)溶液先变为红色,然后褪色
(5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(6)H2O+SO+Cl2===2H++SO+2Cl-
题组二 氯水的多重性及应用
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( )
A.再通入少量氯气,减小
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:饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A项错;SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO的平衡左移,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项错误。
答案:C
4.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_____________________________________
________________________________________________________________。
答案:(1)d
(2)产生白色沉淀 2H++CO===H2O+CO2↑
(3)Cl2+2FeCl2===2FeCl3
题组三 次氯酸盐和其他含氯消毒剂
5.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为+1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
解析:NH2Cl+H2O⇌NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应,HClO杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成HClO;相反,当HClO浓度较高时,平衡向左移动,转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这样就延长了消毒时间。
答案:A
6.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水的消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( )
A.NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl,则n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶4
B.ClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-===ClO+ClO+H2O
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
解析:酸性条件下ClO发生歧化反应,生成Cl-和ClO2,可写出方程式:4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O,显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,A正确;方程式符合歧化反应化合价的变化,B正确;ClO2易溶于水,显然不能用饱和食盐水除杂,C错误;等物质的量的ClO2做氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多,D正确。
答案:C
7.“84”消毒液的有效成分为NaClO,已知酸的电离平衡常数:H2CO3>HClO>HCO,下列说法正确的是( )
A.“84”消毒液可以与福尔马林溶液混合使用
B.NaClO的稳定性和漂白性都比HClO强
C.工业上在特定条件下电解饱和食盐水制得NaClO,原理为NaCl+H2O===NaClO+H2↑
D.NaClO溶液在空气中发生的离子反应为2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
解析:次氯酸钠具有强氧化性,能与福尔马林中的甲醛发生化学反应,A错误;NaClO在溶液中水解生成HClO,从而具有漂白性和强氧化性,B错误;根据电离平衡常数分析,反应应该生成次氯酸和碳酸氢根离子,D错误。
答案:C
考点2 氯气的实验室制法
1.反应原理
用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸,如MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.实验装置
3.验满方法
(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,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盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
(3)根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。
(1)含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,可制备22.4 L Cl2。( )
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。( )
(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。( )
(4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。( )
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。( )
(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
1.Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl-氧化成Cl2,试分别写出反应的离子方程式。
(1)_________________________________________________________________。
(2)_________________________________________________________________。
(3)_________________________________________________________________。
答案:(1)ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(2)ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
(3)2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
2.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。思考装置B、C、D的作用分别是:
(1)B________________________________________________________________;
(2)C________________________________________________________________;
(3)D________________________________________________________________。
答案:(1)向上排空气法收集氯气
(2)安全瓶作用,防止D中的液体倒吸入B中
(3)吸收尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境
1.(2021·福建省莆田月考)下列装置或原理能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
制取Cl2
除去Cl2中的HCl
氯气的尾气处理
测氯水的pH
解析:A.高锰酸钾具有强氧化性,浓盐酸与高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应可生成氯气,能用于制取氯气,A正确;B.氯气和氯化氢气体都能与氢氧化钠溶液反应,应用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,B错误;C.氯气与饱和食盐水不反应,应用氢氧化钠溶液进行尾气处理,C错误;D.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,可漂白pH试纸,不能用pH试纸测定氯水的pH,D错误。
答案:A
2.下列关于Cl2的制备、净化、收集及尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙收集Cl2
D.用装置丁吸收尾气
解析:A.实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,甲装置没有加热装置,A错误;B.Cl2和HCl均与饱和碳酸氢钠溶液反应,不能除杂,氯气中混有的HCl气体可以用饱和食盐水除去,B错误;C.氯气的密度比空气大,收集时应采用向上排空气法,图中为向下排空气法,C错误;D.氯气有毒,不能直接排放,氯气能与氢氧化钠反应,图中装置可吸收尾气,D正确。
答案:D
3.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( )
A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
答案:B
4.某化学小组用如图所示装置制取氯气。
(1)该装置图中存在的错误有______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)实验室用下列两种方法制取氯气:
①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;
②用87 g MnO2与足量的浓盐酸反应,则所得Cl2__________(填“①比②多”“②比①多”或“一样多”)。
答案:(1)没有酒精灯,不应用长颈漏斗应用分液漏斗;集气瓶接反,应长进短出;没有尾气吸收装置
(2)②比①多
5.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉。
(1)装置④中的X试剂为___________________________________________________________________。
(2)装置③中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________
___________________________________________________________________,
该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生,改进该实验装置以减小副反应发生的方法是_______________________________________________
_________________________________________________________________。
答案:(1)NaOH溶液
(2)2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 将装置③放于冷水浴中进行实验
[归纳提升]
制取Cl2装置的创新
考点3 卤素的性质及X-的检验
1.溴、碘单质的物理性质
性质
Br2
I2
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.卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应:2Fe+3Br22FeBr3、Fe+I2FeI2。
(2)都能与H2反应:H2+X2===2HX。
(3)都能与水反应:X2+H2O⇌HX+HXO(F2例外,2F2+2H2O===4HF+O2)。
(4)都能与碱液(如NaOH)反应:
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2例外)。
3.卤素单质性质的递变性
4.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液蓝色溶液,表明有I-。
(1)实验室保存液溴时要加少量水进行水封,不用橡胶塞。( )
(2)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-。( )
(3)卤素单质与水的反应中,卤素单质既做氧化剂又做还原剂。( )
(4)氢碘酸(HI)的酸性和还原性都强于盐酸。( )
(5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。( )
(6)浓硫酸不能干燥HBr、HI,因为HBr、HI还原性较强,能与浓硫酸发生氧化还原反应。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
溴水是中学化学中常用的试剂,请思考总结中学化学实验中有哪些使溴水褪色的情况?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
答案:(1)因萃取而褪色:苯、CCl4与溴水混合后,水层几乎为无色。
(2)因碱性条件下发生歧化反应而褪色:如溴水与强碱反应,即Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O。
(3)因被还原而褪色:如H2S、SO2、SO、Fe2+、I-等能将Br2还原为Br-而使溴水褪色。
(4)因生成沉淀而褪色:如溴水中加入AgNO3溶液,生成AgBr沉淀而使溴水褪色。
(5)因发生加成反应而褪色:含、—C≡C—的有机物与Br2发生加成反应,而使溴水褪色。
(6)因发生取代反应而褪色:如使溴水褪色
题组一 卤素性质的递变规律
1.下列有关卤素的说法错误的是( )
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
解析:元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较,A错误;I2在KI溶液中存在平衡I2+I-⇌I,可使其溶解度增大,D正确。
答案:A
2.(双选)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是( )
A.a处变蓝、b处变棕红,说明非金属性:Cl>Br>I
B.c处先变红后褪色,说明Cl2与H2O反应生成HCl
C.d处立即褪色,不能说明Cl2与H2O反应生成HClO
D.e处变红,说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+
解析:Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝、b处变棕红,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2氧化性的强弱,则无法证明非金属性:Cl>Br>I,A项错误;氯气与水发生反应Cl2+H2O⇌ H++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,则c处先变红后褪色,能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质,B项错误;Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,消耗了氢氧化钠,红色褪去,不能证明生成物是HClO,C项正确;Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,试纸变为红色,D项正确。
答案:CD
[归纳提升]
卤素单质及其化合物的特殊性质
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱
②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸
③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒;在HX中沸点最高
溴
①Br2是深红棕色液体,易挥发
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴时不能用橡胶塞
碘
①I2遇淀粉变蓝色
②I2加热时易升华
③I2易溶于有机溶剂
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
题组二 卤素离子的检验与鉴别
3.下列叙述中正确的是 ( )
A.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色
解析:还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2,A错;碘单质的CCl4溶液显紫色, C项错;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错。
答案:B
4.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4
A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥
解析:①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色;②氯水加入NaBr、NaI中后,再加CCl4萃取,下层分别为橙红色和紫红色,加入NaCl中不发生反应,可以鉴别;③溴水与NaCl、NaBr不反应,与NaI反应生成I2,用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀HNO3,沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色;⑤与②的原理相似,只是有色层在上层;⑥FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。
答案:C
题组三 卤素单质氧化性强弱的实验探究
5.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
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:A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成黄绿色气体Cl2,在A、B、C中分别发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2。过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰。
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Br2置换I2实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
提取卤素单质的化工流程
1.氯的提取——氯碱工业
―→饱和食盐水
化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
2.海水提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式:
①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
[考能突破练]
1.从淡化海水中提取溴的流程如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
C.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2 44.8 L
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
解析:Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 mol Br2消耗2 mol氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
答案:C
2.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( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取”
解析:灼烧固体时应在坩埚中,A项不正确;H2O2能将I-氧化为I2,B项正确。
答案:A
3.下列从海洋中获取物质的方案不合理的是( )
A.粗盐饱和食盐水Cl2漂白粉
B.苦卤Br2(aq)HBr(aq)粗Br2
C.除去粗盐中杂质(Mg2+、SO、Ca2+),加入的药品顺序:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
解析:电解MgCl2溶液发生反应:MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,得不到金属Mg,制备金属Mg应电解熔融的MgCl2,D项错误。
答案:D
4.海水开发利用的部分过程如图所示。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+、SO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
1.下列说法不正确的是( )
A.液氯可以储存在钢瓶中(2019·高考浙江卷,8A)
B.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色(2019·高考浙江卷,11A)
C.电解饱和食盐水可制取氯气
(2018·高考浙江卷,8B)
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
(2019·高考全国卷Ⅲ,7D)
解析:氯气可溶于水,在常温时,1体积水大约能溶解2体积氯气,因而20 mL水大约能溶解40 mL氯气,气体大约剩余40 mL未溶解,B项错误。
答案:B
2.下列说法不正确的是 ( )
A.漂白粉可用于生活用水的消毒(2018·高考全国卷Ⅱ,7B)
B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,不涉及氧化还原反应(2018·高考北京卷,9B)
C.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等 (2018·高考海南卷,5D)
D.清洗碘升华实验所用试管,先用酒精清洗,再用水清洗(2017·高考全国卷Ⅲ,9B)
解析:B项,红色褪去是HClO表现强氧化性,错误;D项,碘易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精与水互溶,再用水清洗即可洗净,正确。
答案:B
3.(2018·高考江苏卷)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I-的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气
解析:灼烧应在坩埚中进行,A项错误;海带灰浸泡液通过过滤可得海带灰和滤液,B项正确;浓HCl与MnO2反应制备Cl2时需要加热,C项错误;Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小,应用碱液吸收,D项错误。
答案:B
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