跟踪检测（二十）点点突破——卤族元素及溴、碘的提取1．我们日常生活中蕴藏着丰富的化学知识，利用日常生活中常见的物质：碘酒、食盐、食醋、84消毒液(内含NaClO)，不能完成的任务是( )A．检验奶粉中是否加有淀粉B．除去煮水锅中的水垢C．检验自来水中是否有Cl－D．洗去白色衣服上的番茄汁解析：选C 可用碘酒检验买来的奶粉中是否加有淀粉，加入碘酒，如果变蓝色证明含有淀粉，A不符合题意；水垢的主要成分是碳酸钙，而食醋中含醋酸，碳酸钙可以与醋酸反应，B不符合题意；实验室用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，缺少硝酸银溶液，所以无法完成检验，C符合题意；次氯酸具有强氧化性，利用84消毒液可洗去白色衣服上的番茄汁，D不符合题意。2．(江苏高考)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Cl2D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气解析：选B A项，灼烧碎海带应在坩埚中进行，不能用烧杯，装置甲不能达到实验目的；B项，用装置乙过滤海带灰浸泡液能达到实验目的；C项，用浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热，装置丙不能达到实验目的；D项，吸收Cl2应用NaOH溶液，装置丁不能达到实验目的。3．在玻璃中加入溴化银(AgBr)和CuO可制得变色镜片，其中所含物质及变色原理如图所示，下列说法不正确的是( )A．溴化银应避光保存
B．变色镜片可反复变色C．变色镜片颜色变深的过程发生了化合反应D．变色镜片中的氧化铜在变色过程中质量不变解析：选C 根据题图知，溴化银见光易分解，所以AgBr应该避光保存，A正确；根据题图知，在强光照射条件下，溴化银分解生成Ag和溴，在暗光下，二者反应生成AgBr，所以变色镜片可反复变色，B正确；AgBr分解生成Ag和溴是分解反应，Ag和溴在催化剂条件下反应生成AgBr是化合反应，C错误；催化剂在反应中只改变反应速率，但本身质量不变，CuO是催化剂，所以变色镜片中的CuO在变色过程中质量不变，D正确。4．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O解析：选B E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。5．海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法不正确的是( )A．①中可采用蒸馏法B．②中将MgCl2溶液蒸干即可得到无水MgCl2C．③中提溴涉及到氧化还原反应D．④中的产品可生产盐酸、漂白液等
解析：选B 利用蒸馏原理可从海水中提取淡水，A正确；从海水中得到氯化镁后，Mg2＋水解生成氢氧化镁和氯化氢，将MgCl2溶液蒸干促进Mg2＋水解，得到氢氧化镁，不能得到无水MgCl2，B错误；将苦卤浓缩通入过量氯气，Br－被氧化，生成单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂二氧化硫反应转化成氢溴酸以富集溴，然后再用氯气将其氧化得到单质溴，反应过程中涉及氧化还原反应，C正确；电解氯化钠溶液，得到氢氧化钠、氢气和氯气，利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液，D正确。6．为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案：下列说法正确的是( )A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C．③中得到的上层溶液中含有I－D．操作Z的名称是加热解析：选C 海带浸取液中加入过氧化氢和稀硫酸得到含碘单质的水溶液，加入萃取剂四氯化碳振荡、静置、分液得到含碘单质的四氯化碳溶液，加入NaOH溶液振荡、静置、分层，上层溶液的溶质为NaI和NaIO，再加入稀硫酸酸化发生氧化还原反应生成碘单质的悬浊液，通过操作Z(过滤)得到碘单质；反应为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，A错误；四氯化碳比水的密度大在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出，B错误；③中I2与NaOH溶液发生反应I2＋2OH－===IO－＋I－＋H2O，得到的上层溶液中含有IO－、I－，C正确；操作Z的名称是过滤，D错误。7．某同学设计完成了以下两个实验：①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。下列说法不正确的是( )A．实验①生成HIO3时发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HClB．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3解析：选C 由实验①继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4
层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)可知，氯气可氧化碘单质，发生的反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，故A正确；由实验②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色可知，溴易溶于CCl4，则可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液，故B正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由实验①可知氧化性：Cl2＞I2，由实验②可知氧化性：Cl2＞Br2，不能比较Br2、I2的氧化性强弱，故C错误；由实验①、②可知，氧化性由强到弱的顺序是HBrO3＞Cl2＞HIO3，故D正确。8．(2021·衡阳一中月考)向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中缓慢通入氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是( )A．当通入2molCl2时，溶液中发生的离子反应是2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－B．DE段表示n(Fe2＋)的变化情况C．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝3∶1∶2D．B点时溶液中含有I－和Br－解析：选A 因还原性：I－>Fe2＋>Br－，通入Cl2后，I－先被氧化，其次是Fe2＋，最后是Br－，当通入2molCl2时，2mol的I－消耗1molCl2，剩余的1molCl2再与2molFe2＋反应，即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，故A正确；根据还原性强弱可知，DE段应为Br－的物质的量的变化情况，故B错误；由消耗Cl2的量可知，I－的物质的量为2mol，Fe2＋的物质的量为4mol，Br－的物质的量为6mol，n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，故C错误；因还原性：I－>Fe2＋>Br－，B点时I－完全反应，溶液中含有Fe2＋、Cl－和Br－，故D错误。9．碘化钾可用于有机合成、制药等，它是一种白色立方结晶或粉末，易溶于水。实验室制备KI的实验装置如下：实验步骤如下：①在上图所示的C中加入127g研细的单质I2和195g30%的KOH溶液，剧烈搅拌。②I2完全反应后，打开弹簧夹向其中通入足量的H2S。③将装置C中所得溶液用稀H2SO4酸化后，置于水浴上加热10min。
④在装置C的溶液中加入BaCO3，充分搅拌后，过滤、洗涤。⑤将滤液用氢碘酸酸化，蒸发浓缩至表面出现结晶膜，________、________、洗涤、干燥。⑥得产品145g。回答下列问题：(1)步骤①将碘研细的目的是________________________________________________。(2)装置A中发生反应的离子方程式为____________________________________；装置B中的试剂是________，C装置的名称是________。(3)装置C中I2与KOH反应产物之一是KIO3，该反应的化学方程式为___________。(4)步骤④的目的是_________________________________________________________。(5)补充完整步骤⑤：______________、______________。解析：(1)将碘研细的目的是增大反应物的接触面积，提高反应速率，使反应更充分。(2)装置A中硫化亚铁与盐酸反应生成硫化氢气体和氯化亚铁，发生反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑；因盐酸具有挥发性，制得的H2S气体中混有HCl气体，故装置B中应盛放饱和硫氢化钠溶液；C装置的名称是三颈烧瓶。(3)由题意可知装置C中I2与KOH发生歧化反应，反应的化学方程式为3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O。(4)BaCO3与溶液中的SO反应生成硫酸钡沉淀，则目的是除去产品中的SO。(5)从溶液中获得KI晶体，要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥操作。答案：(1)增大反应物的接触面，提高反应速率，使反应更充分(2)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ 饱和硫氢化钠溶液 三颈烧瓶(3)3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O(4)除去产品中的SO(5)冷却结晶 过滤10．(2019·黄冈一调)IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等称为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题。(1)氯化碘(ICl)中碘元素的化合价为________；它与水反应的化学方程式为ICl＋H2O===HIO＋HCl，该反应的反应类型为________(填中学常见的无机反应类型)。(2)溴化碘(IBr)具有强氧化性，能与Na2SO3溶液反应，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－>SCN－>CN－>Br－>Cl－。现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3＋的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象：________________________。②下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是________(填字母)。
A．新制氯水 B．碘水C．SO2D．盐酸(4)KCN为剧毒物质，处理含有KCN的废水常用的方法：在碱性条件下用NaClO溶液将CN－氧化为CO和一种单质气体，该反应的离子方程式为_____________________。(5)已知HCN的电离常数K＝6.2×10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×10－7，K2＝4.7×10－11，则下列离子方程式能发生的是________(填字母)。A．CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCOB．2HCN＋CO===2CN－＋CO2↑＋H2OC．2CN－＋CO2＋H2O===2HCN＋COD．HCN＋CO===CN－＋HCO解析：(1)Cl得电子能力强于I，则ICl中Cl元素显－1价、I元素显＋1价；此反应中没有化合价的变化，属于复分解反应(非氧化还原反应)。(2)IBr具有强氧化性，I元素显＋1价，被还原成I－，SO被氧化成SO，因此离子方程式为IBr＋SO＋H2O===I－＋Br－＋SO＋2H＋。(3)①溶液立即变红，发生反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入酸性KMnO4溶液红色褪去，说明KMnO4把SCN－氧化，促使上述平衡向逆反应方向移动，最终Fe(SCN)3完全反应，溶液红色褪去；②能使红色褪去的物质，可以具有强氧化性，如新制氯水中Cl2将SCN－氧化，也可以具有还原性，如SO2将Fe3＋还原，故A、C正确。(4)CN－中N元素显－3价，C元素显＋2价，另一种单质气体为N2，因此反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋N2↑＋5Cl－＋H2O。(5)根据电离常数大小，推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序(酸性强弱)为H2CO3>HCN>HCO，根据“强酸制取弱酸”的规律知，A、D正确。答案：(1)＋1 复分解反应(2)IBr＋SO＋H2O===I－＋Br－＋SO＋2H＋(3)①酸性高锰酸钾溶液将SCN－氧化，减小了SCN－的浓度，使反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡不断向左移动，最终Fe(SCN)3完全反应，红色消失 ②AC(4)2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋5Cl－＋N2↑＋H2O(5)AD11．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图：某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)：
(1)实验开始时，A装置中不通热空气，先通入a气体的目的是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。(2)A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气，通入热空气的目的是_________________________________________________。(3)反应过程中，B装置中Br2与SO2反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)C装置的作用是_________________________________________________________。(5)该小组同学向反应后B装置的溶液中通入氯气，充分反应得到混合液。①一位同学根据溴的沸点是59℃，提出采用________方法从该混合液中分离出溴单质。②另一位同学向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法是________。(6)某同学提出证明反应后B装置的溶液中含有溴离子的实验方案是：取出少量溶液，先加入过量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色。该方案是否合理并简述理由：___________________________________________。解析：(1)欲使溴离子变成溴单质，则通入的a气体能和溴离子发生反应生成溴单质，氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(2)溴易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Br2。(3)溴有强氧化性，能和二氧化硫在水中发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。(4)氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以C装置是尾气处理装置，即C的作用是吸收未反应的Cl2、Br2和SO2。(5)①根据溴的沸点是59℃，采用蒸馏方法从该混合液中分离出溴单质，②向该混合液中加入四氯化碳，充分振荡、静置后放出下层液体，这种方法是萃取分液。(6)加入过量新制氯水，再加入KI淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色的方法不合理，因过量的氯水也能氧化碘离子生成单质碘，单质碘遇到淀粉变蓝色。答案：(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2(2)将溴从蒸馏烧瓶A中吹出(3)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(4)吸收未反应完的Cl2、Br2、SO2等有毒气体，防止污染空气
(5)①蒸馏 ②萃取分液(6)不合理，氯水可能过量12．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____________。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是____________________；锥形瓶里盛放的溶液为_______________________________________________________。(4)已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；__________________________________________________________________________________________________________。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。解析：(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应，离子方程式为SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。含碘废液中碘以I－、I2的形式存在，将废液中的I2还原为I－的目的是使CCl4中碘进入水层。(2)CCl4不溶于水，因此可以通过分液的方法使其与水分离。(3)实验控制在较低温度下进行，是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2，故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH溶液。(4)检验I－，可以利用I－的还原性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有I－，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有I－；检验IO，可以利用IO的氧化性，先加入淀粉溶液，再加盐酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有IO，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有IO。答案：(1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋使CCl4中的碘进入水层 (2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液(4)从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－
；另从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO
