新高考化学二轮复习高频考点16 卤族元素(含解析)
展开高频考点16 卤族元素
题点(一)卤族元素及化合物的性质
1.(2021·浙江卷)下列说法不正确的是( )
A.应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
B.工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率
C.电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D.将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
1.C A.铵态氮肥的主要成分为铵根离子,草木灰的主要成分含有氢氧根,二者混合使用可以发生反应生成氨气,降低肥效,不能混合使用,A正确;B.离子交换法可以很大程度的提取海水中的I-,还可以起到富集低浓度I-的作用,可以提高海水中I的提取率,B正确;C.电解饱和食盐水可以得到NaOH、H2、Cl2,不能得到Na单质,C错误;D.将生铁进一步炼制可以减少碳含量,在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀过程,这样的钢材更耐腐蚀,D正确;故答案选C。
2.(2021·广东卷)化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是( )
选项 | 生产活动 | 化学原理 |
A | 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 | 聚乙烯燃烧生成和 |
B | 利用海水制取溴和镁单质 | 可被氧化、可被还原 |
C | 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 | 氢氟酸可与反应 |
D | 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 | 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀 |
2.A A.聚乙烯是一种无毒的塑料,是最常见的食品包装袋材料之一,则用聚乙烯塑料制作食品包装袋与燃烧生成二氧化碳和水无关,故A符合题意;B.溴离子具有还原性,能与氯气反应生成溴单质,镁离子具有弱氧化性,能用电解熔融氯化镁的方法制得镁,则海水制取溴和镁与单质,与溴离子可被氧化、镁离子可被还原有关,故B不符合题意;C.氢氟酸能与二氧化硅反应,常用来刻蚀石英制作艺术品,则用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,与氢氟酸能与二氧化硅反应有关,故C不符合题意;D.钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀,在护栏上涂油漆可以隔绝钢铁与潮湿空气接触,防止钢铁腐蚀,则公园的钢铁护栏涂刷多彩油漆防锈,与隔绝钢铁与潮湿的空气防止腐蚀有关,故D不符合题意;故选A。
3.(2021·湖南卷)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是( )
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
3. A A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。故选A。
4.(2022·黑龙江·哈师大附中高三期末)实验室保存下列药品的方法,正确的是( )
A.氢氟酸贮存在细口玻璃瓶里
B.盛液溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发
C.氯水保存在无色玻璃瓶中,液氯贮存在钢瓶里
D.盛放浓硫酸的广口瓶应当用磨口玻璃塞,不能用橡皮塞
4..B A.氢氟酸会与玻璃成分二氧化硅发生反应4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O,故不能贮存在细口玻璃瓶里,应放在塑料瓶中,A错误;B.溴单质易挥发,应在盛溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发,水封法保存,B正确;C.液氯贮存在钢瓶里,氯水中含有次氯酸,见光易分解,从而导致氯水失效,应避光保存,氯水保存在棕色玻璃瓶中,C错误;D.广口瓶保存固体药品,取用方便,但是浓硫酸是液体,所以浓硫酸不宜存放于广口瓶中,应放在细口瓶中,D错误;故答案选B。
5.(2022·全国·高三专题练习)下列说法正确的是( )
A.FeSO4、Fe(OH)3都可以通过化合反应制得
B.往海带灰的浸泡液中加入过量的氯水,保证I-完全氧化为I2
C.氨气、溴中毒时,要立即到室外呼吸新鲜空气,必要时进行人工呼吸
D.AgBr见光易分解,故可用于人工降雨
5.A A.Fe与Fe2(SO4)3反应产生FeSO4,Fe(OH)2与O2、H2O反应产生Fe(OH)3,这两种反应都是化合反应,故物质FeSO4、Fe(OH)3可通过化合反应制取得到,A正确;
B.往海带灰的浸泡液中加入过量的氯水,会将生成的I-氧化为HIO3,B错误;C.误吸入溴蒸气中毒后,需立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气,以便解毒,并到室外呼吸新鲜空气,万不得已不要进行人工呼吸,C错误;D.AgBr光照下分解生成Ag,则可用于制感光材料;Agl可在空气中形成结晶核,使水凝结,可用于人工降雨,D错误;
故选A。
6.碘在地壳中主要以的形式存在,在海水中主要以的形式存在,几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用淀粉-KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉-KI试纸会变蓝
B.足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉-KI试纸褪色的原因可能
C.途径Ⅱ中若生成1mol,则反应中转移10mol电子
D.由题图可知氧化性的强弱顺序为
6. D A.加碘盐中含有KIO3,加入食醋后,与KI发生氧化还原反应,生成的I2又与淀粉作用,从而使淀粉-KI试纸变蓝,A正确;B.湿润的、已变蓝的淀粉-KI试纸中含有I2,通入足量Cl2后,试纸褪色,则表明I2被Cl2氧化,可能原因是,B正确;C.途径Ⅱ中,2HIO3——I2——10e-,则生成1mol I2,反应中转移10mol电子,C正确;D.由途径Ⅲ可知,氧化性,由途径Ⅱ可知,氧化性,所以强弱顺序为,D不正确;故选D。
题点(二)溴和碘的提取实验
7.(2022·河北卷)溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的用溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为
D.参与反应的为1∶1∶1
7.A A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质,若直接返回还原工序,则产品中会有一定量的溴化钠,导致产品的纯度降低,A说法错误;B.除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,根据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钡不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B说法正确;C.中和工序中,碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O,C说法正确;D.根据电子转化守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,n(BaS):n(H2SO4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2): n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1,D说法正确;综上所述,本题选A。
8.(2021·江苏卷)通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O
B.通过过滤可将水溶液与CCl4分离
C.向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I-
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
8.D A.选项所给离子方程式元素不守恒,正确离子方程式为:3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,A错误;B.水溶液与CCl4不互溶,二者应分液分离,B错误;C.根据均摊法,该晶胞中所含I-的个数为=4,C错误;D.碘易升华,回收的粗碘可通过升华进行纯化,D正确;综上所述答案为D。
9.(2022·陕西·安康市教学研究室一模)溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称.海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。实验室提取碘的途径如下所示:
下列有关叙述错误的是( )
A.实验室在坩埚中焙烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.在含的水溶液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.操作a是萃取,操作b是分液,操作a和b均在分液漏斗中进行
D.在含的水溶液加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明完全被氧化
9. D A.固体灼烧应在坩埚中进行,并且用玻璃棒搅拌,选项A正确;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,选项B正确;C.碘单质在四氯化碳中溶解度大于水,操作a是萃取,操作b是分液,操作a和b均在分液漏斗中进行,最后再蒸馏分出碘,选项C正确;D.在含的水溶液加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明被氧化有碘单质生成,但不一定完全被氧化,选项D错误; 答案选D。
10.(2022·全国·模拟预测)某同学按照以下流程从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质
下列说法错误的是()
A.当四氯化碳层不显红色时,停止滴加溶液
B.用仪器甲完成分液操作
C.冷却时,有大量紫黑色固体析出
D.操作a为蒸发浓缩
10.D A.当四氯化碳层不显红色时,说明碘单质已经反应完全,故停止滴加溶液,故A正确;B.分液操作使用分液漏斗完成,故B正确;C.加入硫酸溶液,发生反应使I-和IO反应得到碘的悬浊液,有大量紫黑色固体析出,故C正确;D.操作a为过滤,故D错误;故选D。
11.(2022·湖北·高三期末)溴化亚铁()是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华,高温时溴化铁()迅速分解成溴化亚铁。如图所示制备溴化亚铁(部分夹持仪器未画出),下列说法错误的是()
A.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低
B.常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键
C.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
D.碱石灰不能用无水氯化钙代替
11. A A.浓磷酸换成浓硫酸,会发生副反应:,生成的二氧化硫与铁不反应,溴与铁反应生成的溴化铁在高温下会迅速分解为溴化亚铁,对产品的纯度无影响,A错误;B.分子间有氢键的液体,一般粘度较大,常温下浓硫酸与浓磷酸粘度较大主要是由于分子间有氢键,B正确;C.浓磷酸能用于制备溴化氢的原因是浓磷酸具有难挥发性,从而生成易挥发的溴化氢,C正确;D.碱石灰是用来吸收未反应的溴化氢,而无水氯化钙不能吸收溴化氢,D正确;答案选A。
12.(2021·北京卷)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:_______。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低,_______。
④补充实验证实了③中的分析。
| 实验操作 | 试剂 | 产物 |
I | 较浓H2SO4 | 有氯气 | |
II | a | 有氯气 | |
III | a+b | 无氯气 |
a是_______,b是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______,从原子结构角度说明理由______________。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是_______。
(4)Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因:_______。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
12.(1) MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O 2Cl--2e- =Cl2↑ Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强 KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
(2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
(3)AgNO3 或Ag2SO4
(4)比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
解析:(1)①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O;②氧化反应是元素化合价升高,故氧化反应为:2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱,或者产生了氧化性更强的氧化剂,故答案为:Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析,试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液);结合实验III的显现是没有氯气,且实验III也加入了试剂a,那一定是试剂b影响了实验III的现象,再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液);
(2)非金属性越弱其阴离子的还原性越强,反应时所需的氢离子浓度越小,故顺序是KCl>KBr>KI;其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;
(3)根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱,那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2,故答案为:AgNO3 或Ag2SO4;
(4)若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生,根据本题的提示可以降低Ag+浓度,对比AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是:比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生;
(5)通过本题可以发现,物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关,浓度越大氧化性或者还原性越强,故答案为:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强。
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