《高中化學(xué)》第16講鹵族元素溴、碘的提取

PAGE第16講鹵族元素溴、碘的提取層次1基礎(chǔ)性1.(高考題組合)下列說(shuō)法中正確的是()A.(2023·全國(guó)新課標(biāo)卷)向溴水中加入苯,振蕩后靜置,水層顏色變淺,溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)B.(2022·全國(guó)乙卷)向NaBr溶液中滴加過(guò)量氯水,再加入淀粉KI溶液,先變橙色,后變藍(lán)色,則氧化性:Cl2>Br2>I2C.(2022·江蘇卷)證明Br2的氧化性比I2的強(qiáng):向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,觀察溶液顏色變化D.(2021·海南卷)在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分別與鹵素單質(zhì)、鹵素離子性質(zhì)相似],溶液仍為藍(lán)色,則氧化性:(SCN)2<I22.(2023·廣東肇慶統(tǒng)考)碘是人體必需的微量元素之一,某食用鹽中含有的碘元素以KIO3形式存在。已知溶液中IO3-與I-反應(yīng)的離子方程式為IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O。實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為檢測(cè)該加碘食鹽中的下列說(shuō)法正確的是()A.試管①中溶液會(huì)變藍(lán)B.試劑1可換成藍(lán)色石蕊溶液C.試劑3可以是乙醇溶液D.試管②中溶液變藍(lán),說(shuō)明食鹽中含有IO3.“空氣吹出法”是目前海水提溴最成熟的工業(yè)方法,部分工藝流程如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.步驟③發(fā)生時(shí)溶液的酸性增強(qiáng)B.溶液中Br2的濃度:Ⅰ<ⅡC.步驟②利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)D.使用乙醇萃取溶液Ⅱ中Br2后再蒸餾4.(2024·湖南部分重點(diǎn)中學(xué)開(kāi)學(xué)考)下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A用雙氧水滴定淀粉KI溶液溶液變藍(lán)達(dá)到滴定終點(diǎn)B向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振蕩,靜置下層呈紫紅色該食用加碘鹽中含有KIO3C用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2、溴蒸氣試紙變藍(lán)該氣體為溴蒸氣D最后試管有淺黃色沉淀有機(jī)物中含有溴原子5.(2021·江蘇卷,9題改編)通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)可從I2的CCl4溶液中回收I2。I2的CCl4溶液含I-和IO3-的水溶液粗碘下列說(shuō)法中正確的是()A.NaOH溶液與I2反應(yīng)的離子方程式:I2+2OH-I-+IO3-+H2B.通過(guò)過(guò)濾的方法可將水溶液與CCl4分離C.加稀硫酸反應(yīng)的離子方程式:5I-+IO3-+6H2O3I2+3H2O+6OHD.回收的粗碘可通過(guò)升華進(jìn)行純化6.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美稱。海水中的碘富集在海帶中,我國(guó)海帶產(chǎn)量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。實(shí)驗(yàn)室提取碘的途徑如下所示:干海帶海帶灰水溶液碘單質(zhì)下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)室在坩堝中焙燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌B.在含I-的水溶液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發(fā)生氧化反應(yīng)C.操作a是萃取,操作b是分液,操作a和b均在分液漏斗中進(jìn)行D.在含I-的水溶液中加入氧化劑后滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,說(shuō)明I-完全被氧化層次2綜合性7.某同學(xué)設(shè)計(jì)完成了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):①向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會(huì)逐漸變淺,最后變成無(wú)色(生成了HIO3)。②向盛有KBr溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紅棕色。繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層的顏色沒(méi)有變化。下列說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)①生成HIO3時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HClB.實(shí)驗(yàn)②中當(dāng)CCl4層變成紅棕色時(shí)可通過(guò)分液的方法獲得Br2的CCl4溶液C.由上述實(shí)驗(yàn)得出Cl2、Br2、I2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是Cl2>Br2>I2D.由上述實(shí)驗(yàn)得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是HBrO3>Cl2>HIO38.硫氰[(SCN)2]稱為擬鹵素,其化學(xué)性質(zhì)與Cl2相似。將幾滴KSCN溶液加入酸性含有Fe3+的溶液中,溶液變?yōu)榧t色,將該紅色溶液分為兩份:①向其中一份溶液中加入適量KMnO4溶液,紅色褪去;②向另一份溶液中通入SO2,紅色也褪去。下列說(shuō)法中不正確的是()A.Fe3+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3B.②中紅色褪去的原因是SO2將SCN-還原C.①中現(xiàn)象說(shuō)明SCN-與Cl-相似,有還原性D.加入合適氧化劑,SCN-可被氧化為(SCN)29.利用海洋資源獲得的部分物質(zhì)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.從海水中獲取淡水,歷史最久的方法是離子交換法B.實(shí)驗(yàn)室中從海帶中獲得I2,需要用到的主要玻璃儀器只有燒杯、分液漏斗、玻璃棒C.用SO2溶液吸收從苦鹵中吹出的單質(zhì)溴時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng)是Br2+SO2+2H2O4H++SO42-+D.用石灰石、鹽酸等從苦鹵中提取鎂時(shí),發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型有化合、分解、置換和復(fù)分解10.(2024·遼寧沈陽(yáng)六校聯(lián)考)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三種溶質(zhì),其物質(zhì)的量均為1mol,向混合溶液中通入一定量的氯氣。下列說(shuō)法不正確的是()A.將溶液蒸干最多可以得到4molNaClB.將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C.向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液變藍(lán),但不能判斷氯氣是否過(guò)量D.若通入氯氣的體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2I2+2Cl-11.某工業(yè)食鹽樣品中混有NaBr雜質(zhì),現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行提純,并獲取液態(tài)溴,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖所示:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.依據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可知,操作Ⅰ為萃取、分液,可選取CCl4作為萃取劑B.由液體D中獲取液溴時(shí)采用蒸餾操作,所用溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液面以下C.在進(jìn)行操作Ⅱ時(shí),需要的主要儀器有鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、坩堝鉗D.若樣品為44.0g,最終獲得42.1g氯化鈉固體,則原固體混合物中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為90%層次3創(chuàng)新性12.(2023·廣東惠州期末)某研究小組利用下圖所示裝置制備氯氣,并進(jìn)行Cl2、Br2、I2性質(zhì)的探究。Ⅰ.制備Cl2并進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱儀器略):(1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。Ⅱ.為探究Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:【查閱資料】①Cl、Br、I原子最外層電子數(shù)都是7,單質(zhì)Cl2、Br2、I2的化學(xué)性質(zhì)相似。②稀溴水呈黃色;濃溴水呈紅棕色;碘水呈棕黃色。③淀粉溶液遇I2變藍(lán)色。氧化性強(qiáng)弱探究:實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2取a中的黃色溶液少許,加入KI溶液,再加入淀粉溶液【分析與解釋】(4)實(shí)驗(yàn)1中a試管中反應(yīng)的離子方程式是。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)1可以得出的結(jié)論是。(6)①甲同學(xué)認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)2觀察到現(xiàn)象,得出氧化性Br2>I2;②乙同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)2不能充分證明氧化性Br2>I2,他補(bǔ)做了實(shí)驗(yàn)3。實(shí)驗(yàn)3另取a中的黃色溶液少許,先加入足量的NaBr固體,充分振蕩,然后加入KI溶液和淀粉溶液補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)3的目的是。第16講鹵族元素溴、碘的提取1.C解析苯不能與溴水反應(yīng),能夠萃取溴水中的溴,使水層顏色變淺,A錯(cuò)誤;過(guò)量的氯水能夠與KI反應(yīng)生成碘(I2),不能得出相應(yīng)的結(jié)論,B錯(cuò)誤;向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水,振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明Br2的氧化性比I2的強(qiáng),C正確;若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化鉀溶液,碘未完全反應(yīng),溶液也呈藍(lán)色,故溶液仍為藍(lán)色不能判斷(SCN)2和碘的氧化性強(qiáng)弱,D錯(cuò)誤。2.D解析試管①中溶液不會(huì)變藍(lán),溶液中沒(méi)有單質(zhì)碘,只有碘酸根,A錯(cuò)誤;試劑1不能換成藍(lán)色石蕊溶液,要通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明生成了單質(zhì)碘,再證明食鹽中有碘酸根,B錯(cuò)誤;試劑3應(yīng)該提供酸性環(huán)境,可以是稀硫酸或醋酸等,C錯(cuò)誤;試管②中溶液變藍(lán),說(shuō)明生成了單質(zhì)碘,則說(shuō)明食鹽中含有IO3-,主要是碘離子和碘酸根在酸性條件下反應(yīng)生成單質(zhì)碘:IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O3.D解析Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4,生成的HBr、H2SO4均為強(qiáng)酸,故酸性增強(qiáng),A正確;Ⅰ→Ⅱ是Br2的富集,溶液中Br2的濃度:Ⅰ<Ⅱ,B正確;溴單質(zhì)易揮發(fā)為溴蒸氣,所以用熱空氣吹出,步驟②利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì),C正確;乙醇與水互溶,不能作為萃取劑,D錯(cuò)誤。4.B解析淀粉KI溶液一般作為指示劑,設(shè)計(jì)用雙氧水滴定淀粉KI溶液無(wú)法判定終點(diǎn),A錯(cuò)誤;在酸性環(huán)境中,KIO3與KI反應(yīng)生成I2,B正確;NO2與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸也具有強(qiáng)氧化性,也可使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),C錯(cuò)誤;加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的堿,D錯(cuò)誤。5.D解析不符合原子守恒和得失電子守恒,正確應(yīng)為3I2+6OH-5I-+IO3-+3H2O,A錯(cuò)誤;水溶液與CCl4互不相溶,利用分液漏斗分液將其分離,B錯(cuò)誤;加稀硫酸反應(yīng)時(shí)溶液呈酸性,正確應(yīng)為5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,C錯(cuò)誤;碘易升華,故回收的粗碘可通過(guò)升華進(jìn)行純化,6.D解析灼燒固體在坩堝中進(jìn)行,并且用玻璃棒攪拌,A正確;含I-的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;碘單質(zhì)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均在分液漏斗中進(jìn)行,最后再蒸餾分出碘,C正確;在含I-的水溶液中加入氧化劑后滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,說(shuō)明I-被氧化有碘單質(zhì)生成,但不一定完全被氧化,D錯(cuò)誤。7.C解析由實(shí)驗(yàn)①繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會(huì)逐漸變淺,最后變成無(wú)色(生成了HIO3)可知,氯氣可氧化碘單質(zhì),發(fā)生的反應(yīng)為I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,A正確;由實(shí)驗(yàn)②向盛有KBr溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紅棕色可知,溴易溶于CCl4,則可通過(guò)分液的方法獲得Br2的CCl4溶液,B正確;根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,由實(shí)驗(yàn)①可知氧化性:Cl2>I2,由實(shí)驗(yàn)②可知氧化性:Cl2>Br2,不能比較Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱,C錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)①、②可知,氧化性由強(qiáng)到弱的順序是HBrO3>Cl2>HIO3,D正確。8.B解析②中紅色褪去的原因是發(fā)生反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42-,使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移動(dòng),紅色消失,B錯(cuò)誤;SCN-與Cl-均具有還原性,可失去電子被氧化,C正確;高錳酸鉀可氧化Cl-生成Cl2,則SCN-在適當(dāng)條件下可失去電子被氧化劑氧化生成(SCN)2,D9.C解析從海水中獲取淡水,歷史最久的方法是蒸餾法,A錯(cuò)誤;從海帶中獲得I2,灼燒后的海帶灰經(jīng)浸泡后過(guò)濾,需要漏斗,B錯(cuò)誤;從苦鹵中提取鎂時(shí),不涉及置換反應(yīng),D錯(cuò)誤。10.A解析氯氣與硫酸鈉不反應(yīng),因此將溶液蒸干最多可以得到2molNaCl,A錯(cuò)誤;若氯氣與部分溴化鈉反應(yīng),則將溶液蒸干并灼燒,得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4,B正確;向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液變藍(lán),說(shuō)明有碘生成,氯氣可能只與部分NaI反應(yīng),C正確。11.B解析依據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可知,操作Ⅰ是從NaCl和Br2的混合溶液中分離出NaCl溶液和液溴,故為萃取、分液,上層為NaCl溶液,下層為有機(jī)溶劑和Br2溶液,故可選取CCl4作為萃取劑,A正確;由液體D中獲取液溴時(shí)采用蒸餾操作,蒸餾時(shí)溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度,故所用溫度計(jì)的水銀球不能插入液面以下,應(yīng)該在蒸餾燒瓶支管口中下部,B錯(cuò)誤;操作Ⅱ是從NaCl溶液中獲得NaCl固體,故操作Ⅱ?yàn)檎舭l(fā)結(jié)晶,故在進(jìn)行操作Ⅱ時(shí),需要的主要儀器有鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、坩堝鉗,C正確;若樣品為44.0g,最終獲得42.1g氯化鈉固體,根據(jù)反應(yīng)計(jì)算可知:2NaBr+Cl22NaCl+Br2Δm206 89m (44.0-42.1)g解得m≈4.4g,則原固體混合物中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為44.0g-4.12.答案(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-(3)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(4)Cl2+2Br-2Cl-+Br2(5)Cl2氧化性強(qiáng)于Br2和I2(6)①溶液變?yōu)樗{(lán)色②使氯水充分反應(yīng),防止氯水與KI反應(yīng),干擾實(shí)驗(yàn)解析A為制取氯氣的發(fā)生裝置,B為氯氣氧化氯化亞鐵的裝置,證明氯氣的氧化性強(qiáng)于鐵離子,C為氯氣與溴化鈉溶液的反應(yīng),驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于溴單質(zhì),D是尾氣處理裝置。(1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2和氯化錳、水,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)B中是氯化亞鐵,能和Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-。(3)D中為氫氧化鈉溶液,能和氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。(4)實(shí)驗(yàn)1中a試管是溴化鈉