2022年高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第二讲 富集在海水中的元素讲义

2022年高考化学大一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第二讲 富集在海水中的元素讲义xx高考导航考纲要求真题统计命题趋势1.了解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。xx，卷 28T(1)；xx，卷 12T、28T；xx，卷 8T(B)；xx，卷 27T(2)(3)；xx，卷 7T(C)、13T(A)本部分的主要考查内容有以生产实际为背景考查卤素单质及其化合物的性质和应用；以实验设计为中心考查有关氯单质及其化合物的实验及综合应用。题型以选择题、实验题为主，难度较大。预计xx年高考将以卤素单质及其化合物知识与现代生产、日常生活、医疗保健科学技术等各方面的联系为载体进行考查，也可能以卤素单质及其化合物的基础知识为主要内容，同时兼顾相关的基本概念和基本理论，尤其是氧化还原反应、离子反应等内容进行考查。复习备考时，关注氯气的氧化性和实验室制法。考点一氯单质及其重要化合物的性质及应用学生用书P85一、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：H2OCl2HClHClO。(4)与碱液反应 (5)与还原性物质反应1次氯酸(1)不稳定性：2HClO2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色瓶中，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溶液中通少量CO2，化学方程式为NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。2漂白粉1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)燃烧反应一定是O2参加的氧化还原反应。()(2)Cl2与H2O或NaOH的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。()(3)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，然后再通入湿润的有色布条看是否褪色。()(4)氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气大的性质。()(5)久置的氯水比新制氯水氧化性更强。()(6)能用pH试纸测定氯水的pH。()(7)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的。()(8)工业上将Cl2通入石灰水中制取漂白粉。()(9)能用同一原理解释ClO与Fe2、H均不能大量共存。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(xx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。名师点拨(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。(xx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ACl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，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。答案D若要增加氯水中HClO的浓度，可以向新制氯水中加入哪些物质？答案：由于次氯酸是比碳酸还弱的酸，因此在理论上可以加入只与盐酸反应但不与次氯酸反应的物质就能促进氯气与水反应的平衡右移，从而达到目的，如CaCO3、NaHCO3、醋酸钠等物质。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。 题组一氯气的性质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ABC D解析：选B。甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是加入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，是加入 AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是加入水。2下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2Cl解析：选D。A项，由现象得氧化性：Cl2Br2、Cl2I2，但无法判断Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，此时Fe2被Cl2氧化为Fe3，而Cl2被还原为Cl，还原剂Fe2的还原性强于还原产物Cl。题组二氯水性质的多重性3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()ABC D解析：选A。用Cl2消毒的自来水中，含有盐酸和氧化剂HClO，Cl能使Ag沉淀，HClO能将SO、Fe2、I等氧化。4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_离子；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因为生成了_(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，写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式：_。解析：氯气溶于水发生反应：Cl2H2OHClHClO，生成的HCl与CaCO3发生反应：2HCaCO3=Ca2CO2H2O，因实验一只产生少量气体，再结合“该清液加热后变浑浊”现象，故知发生反应CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。答案：(1)HClOCa2CO2CaCO3(2)饱和NaHCO3B(3)2CaCO32Cl22H2O=Ca(HCO3)22HClOCaCl2题组三有关氯的重要化合物的实验探究5某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色.液面上方出现白雾；.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a的目的是_。仅由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_。(4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：_。解析：(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性。(3)向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；仅根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。(4)现象中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：ClClO2H=Cl2H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。(5)向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明上层清液中含有SO，则沉淀X中含有CaSO4。答案：(1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)碱性、漂白性(3)检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色(5)CaSO4SO2Cl22H2O=SO2Cl4H1Cl2H2OHClHClO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可溶性氯化物c(Cl)增大，c(HClO)减小左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱和食盐水法收集Cl2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盐酸c(H)和c(Cl)增大左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混用NaOHc(H)减小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存或现用现配碳酸钙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。考点二氯气的实验室制法学生用书P871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。1某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：连接好装置检查气密性缓慢加热加入MnO2粉末由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸多余的Cl2用NaOH吸收用向上排空气法收集Cl2其正确操作顺序是()ABC D答案：C2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 B比多C一样多 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，应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。名师点拨用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，反应停止，故盐酸中的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，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。(xx新郑校级模拟)某化学学习小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2，并探究氯气的相关性质。(1)若A装置中固体药品为MnO2，其化学方程式为_；若A装置中固体药品为KClO3，则反应中每生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为_mol。(2)装置B的作用：_。(3)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、处应加入的物质分别是_、_。(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。但有同学认为该设计不够严密，他的理由可能是_。(5)请用化学方程式说明装置F的作用：_。(6)甲同学提出，装置F中的试剂可改用过量的Na2SO3溶液，乙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：_。解析(1)若A装置中固体药品为MnO2，其化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O；若A装置中固体药品为KClO3，则化学方程式为KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O，生成3 mol Cl2时转移电子的物质的量为5 mol，每生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为 mol。(2)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，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，还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。(3)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，则处应加入干燥剂，处放置干燥的有色布条。(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。但该设计不够严密，若D中溶有过量的氯气，不能保证是溴将碘离子氧化的，无法证明溴与碘的非金属性强弱。(5)装置F的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，化学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(6) Na2SO3溶液能吸收氯气：SOCl2H2O=SO2Cl2H，过量的Na2SO3遇酸产生SO2仍不可避免污染环境：SO2H=SO2H2O。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)既能除去氯气中混有的氯化氢，还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞(3)无水氯化钙(或硅胶、P2O5)干燥的有色布条(4)若D中溶有过量的氯气，无法证明溴与碘的非金属性强弱(5)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(6)SOCl2H2O=SO2Cl2H，SO2H=SO2H2O实验室制取氯气时多余的尾气常用氢氧化钠溶液吸收，请写出反应的化学方程式，该装置需要设计防倒吸吗？答案：Cl22NaOH=NaClONaClH2O；氯气不属于易溶气体，用氢氧化钠溶液吸收速率不快，不需要防倒吸。氯气的制取实验中发生装置的选择若用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。 题组氯气的制法1(xx高考江苏卷)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O解析：选C。A.MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置。B.除去Cl2中混有的HCl气体，应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气，较纯净的气体从短导气管流出。选用饱和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2气体。C.制取Cl2实验结束后，将剩余物过滤除去未反应的MnO2，得到MnCl2溶液，从而回收MnCl2。D.MnCl2为强酸弱碱盐，易发生水解反应，直接蒸发溶剂，不能得到纯净的MnCl24H2O。2如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。(1)要将C装置接入B和D之间。正确的接法是a_d。(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl，发生反应的化学方程式为_。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_。(3)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是_，B的作用是_。(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液(如图)，呈黄绿色的是_(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是_(填“上层液”或“下层液”)。(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图：_。解析：(1)连接的关键是C装置的作用，由于D中反应生成了CO2和HCl，有氢元素存在，说明有水参加反应，反应方程式为2Cl2C2H2O(g)4HClCO2，C装置的作用是提供水蒸气，因此应该是长进短出。(2)C装置提供水蒸气，烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，有利于水蒸气生成。(3)K关闭，此时B相当于贮气装置，生成的气体将B中溶液压入长颈漏斗中。(4)此步操作是卤素单质的萃取，Cl2易溶于CCl4而使CCl4层呈黄绿色，Cl2无漂白性，上层液中含有Cl2和水反应生成的HCl和HClO，HClO具有漂白性，可以使有色布条褪色。(5)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，E装置不正确，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗防止倒吸。答案：(1)cb(2)2Cl2C2H2O(g)4HClCO2加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要(3)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升贮存少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染(4)下层液上层液(5)D中反应生成的HCl气体极易溶于水，进入E中易发生倒吸改进后E装置如图高考实验中“三大创新”的启示(1)制取Cl2原理的创新实验室制取Cl2不再用MnO2和浓盐酸混合共热，而采用常温下就能发生反应的浓盐酸和KMnO4(或KClO3或K2Cr2O7)，使制取Cl2的反应更易进行。(2)制取Cl2装置的创新(3)化学实验微型化的“三大优势”仪器微型化：避免了常规实验中不同实验装置的连接，可以使实验在一个一体化实验装置内完成，从而减少了实验操作步骤、节省了资源。试剂微量化：微型化实验较常规实验达到同等实验效果节约试剂用量在以上。减少污染，实现化学实验绿色化：由于实验所用的试剂量较少，产生的有害物质少，从而减少了对环境的污染，实现了化学实验的绿色化要求。(4)微型化实验示例如下图所示，利用培养皿探究氨气的性质：实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面，观察实验现象。 考点三卤素的性质及X的检验学生用书P89一、卤素的结构与共性卤素位于元素周期表中第A族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。1卤素单质和H2的反应：X2H2=2HX(XF，Cl，Br，I)。2卤素单质和H2O的反应：X2H2OHXHXO(X为Cl、Br)。3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)。4氧化性(1)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)。(2)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ClBrBr2I2：_。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Fe的化合物的化合价高低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：显示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3价化合物，中单质的水溶性与氧化性强弱无关。答案：名师点拨(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)ClO、ClO、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。.(xx高考福建卷)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛。(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为_。(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_(填序号)。aCl2、Br2、I2的熔点bCl2、Br2、I2的氧化性cHCl、HBr、HI的热稳定性dHCl、HBr、HI的酸性.(xx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： (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_；该操作将I2还原为I的目的是_。(2)操作X的名称为_。解析.(1)根据题意可知，与Cl同族的短周期元素为F，其原子序数为9，最外层电子数为7，电子层数为2，故其原子结构示意图为。(2)比较元素的非金属性强弱可以通过比较元素的气态氢化物的稳定性或者最高价氧化物对应水化物的酸性，气态氢化物越稳定、最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，也可以通过单质之间的置换反应，故只有b、c正确。.(1)I2单质被SO还原为I，SO被氧化为SO，离子方程式为SOI2H2O=2ISO2H；使溶于CCl4中的碘进入水层。(2)CCl4不溶于水，因此可以通过分液的方法使其与水分离。答案.(1) (2)bc.(1)SOI2H2O=2ISO2H使溶于CCl4中的碘进入水层(2)分液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。答案：能，离子方程式为SO2I22H2O=2ISO4H。(1)X2与H2O及X2与碱溶液的反应中X2既是氧化剂又是还原剂(XCl、Br、I)。(2)氧化性顺序：F2Cl2Br2Fe3I2S。(3)有X2参与的氧化还原方程式的配平应注意电子转移守恒、原子守恒及电荷守恒(XF、Cl、Br、I)。 题组一卤素单质的颜色及X的检验1在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现如图所示现象，以下结论正确的是()A加CCl4；加苯；加酒精B加酒精；加CCl4；加苯C加苯；加CCl4；加酒精D加苯；加酒精；加CCl4解析：选C。苯的密度小于水而CCl4密度大于水，酒精与水混溶，据此可判断图中的萃取分层情况分别是苯、CCl4和酒精。2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，取水层并加入氯水，溶液呈橙黄色，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，有机层是因萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。题组二卤素单质的性质3(教材改编)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；酒精与水不能分层，故不可萃取碘，C错；NaHCO3易分解，故不能用加热法除去少量碘，D错。4甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子为()ABr、Cl、IBBr、I、ClCI、Br、Cl DCl、I、Br解析：选B。甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br，再加丙颜色无明显变化，则说明丙溶液中无I，若有I，则发生反应：2IBr2=2BrI2，I2与淀粉变蓝色，丙中含Cl，由题意，乙中含有I。F2、Br2、I2的特殊性(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。(2)I2易升华，能使淀粉变蓝。(3)Br2和I2的水溶液都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2(2F22H2O=4HFO2)，与Xe、Kr等稀有气体反应生成白色氟化物。(5)I2易与Na2S2O3溶液反应：I22S2O=2IS4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。 题组三以卤素互化物和拟卤素考查卤素及其化合物的性质5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，跟水反应的方程式为IBrH2O=HBrHIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是()AIBr是双原子分子B在很多反应中，IBr是强氧化剂C和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD和水反应时，既是氧化剂又是还原剂答案：D6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=2HCNBMnO24HCNMn(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考点四从海水中提取卤素单质学生用书P911氯的提取氯碱工业海水粗盐饱和食盐水化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2海水中提取溴(1)流程(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)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl。1(xx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.钠易与水反应，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氯化镁生成镁不是复分解反应，故D错误。2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也发生了物理变化，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。名师点拨F2的制备及保存(1)F2是最强的氧化剂，不能由普通的氧化还原反应制得，工业上常以电解液态无水氟化氢和氟氢化钾的混合物来制取；实验室中以加热六氟合铅酸钠(NaPbF6)制取。(2)F2和HF都能与玻璃的成分反应，所以它们不能用玻璃试剂瓶盛装，制取它们时也不能在玻璃器皿中进行，在实验室里一般用塑料瓶盛装氢氟酸。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)；3Br23CO=BrO5Br3CO2；BrO5Br6H=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来吸收的，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：_。(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是_。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是_(填序号)。乙醇四氯化碳硝酸解析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。溴与二氧化硫反应的化学方程式：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4。方法(3)是利用物理方法，用有机溶剂溶解，因为溴易溶于有机溶剂，作为海水中萃取溴的溶剂只能是四氯化碳。答案(1)Cl22Br=2ClBr2Br2Br2(2)Br2SO22H2O=2HBrH2SO4(3)分液漏斗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解析：选B。纯碱溶液吸收Br2的反应：3Br23Na2CO3=NaBrO35NaBr3CO2，是氧化还原反应；用SO2吸收Br2的反应：Br22H2OSO2=2HBrH2SO4，也是氧化还原反应。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。 题组卤素单质的提取1(xx莱芜一中月考)海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法错误的是()A海水中含有溴元素，需经过化学变化才可以得到溴单质B无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能C从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠D从海水中提取镁可以采用下列方法：海水 石灰乳,Mg(OH)2HCl,MgCl2溶液MgCl2MgCl2(熔融)电解,Mg解析：选B。海水中溴的化合物需经过化学变化才可以得到溴单质，A正确；无论是海水波浪发电还是潮汐发电，都是物理变化，不可能将化学能转化为电能，B错误；从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备金属钠，C正确；海水中的Mg2与OH结合生成氢氧化镁沉淀，用盐酸溶解生成氯化镁，电解熔融的氯化镁得到金属镁，D正确。2(xx玉溪一中期中)碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是()A可用淀粉碘化钾试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘B足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉碘化钾试纸变白的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD途径中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA解析：选C。加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I还原生成I2，选项A正确；根据图示转化关系可知选项B正确；根据途径可知氧化性Cl2I2，根据途径可知氧化性I2IO，由此可知选项C错误；根据转化关系2IOI210e可知选项D正确。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。 实验探究5探究氯水溶液中具有漂白性的粒子氯水的漂白作用及干燥的氯气能否漂白物质(人教版必修1 P84实验44、实验45)1氯水的漂白作用将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有1/3容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片，观察现象。现象结论与解释2.干燥的氯气能否漂白物质将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。现象结论与解释1实验现象：干燥Cl2不能使有色物质褪色，湿润Cl2或氯水能使有色物质褪色。2反应原理：Cl2H2OHClHClO。3结论：Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，能使有色物质褪色而具有漂白性。1向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有HClO，因HClO漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有H，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。答案：向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则后者合理，否则前者合理。2下列说法是否正确？为什么？(1)Cl2能使品红溶液褪色，说明Cl2有氧化性。(2)a.湿润红纸条；饱和氯水。现象：中红纸条褪色。b.酚酞溶液；浓盐酸。现象：中无明显变化。答案：(1)不正确，Cl2与H2O反应生成的HClO有强氧化性而使品红溶液褪色。(2)a正确，氯气能使湿润的红纸条褪色。b正确，HCl不能使酚酞变色。一、选择题1(xx哈尔滨三中模拟)水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()A臭氧、活性炭处理水的原理相同B氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂C氯气和二氧化硫等体积混合会提高漂白的效率D漂白粉长期露置在空气中会失效解析：选D。臭氧处理水是利用其氧化性，活性炭处理水则是利用其吸附性，A错误；用氯气消毒的水中含有氯气、盐酸、次氯酸等成分，配制化学试剂时可能会使试剂变质，B错误；氯气和二氧化硫等体积混合发生反应：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，漂白性消失，C错误。2(xx盐城中学月考)在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一定正确的是()A溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在B加入有色布条