2021新高考化学鲁科版一轮复习同步练习：第3章第4讲　海水中的化学元素

2021新高考化学鲁科版一轮复习同步练习：第3章第4讲　海水中的化学元素

www.ks5u.com 第4讲　海水中的化学元素 ‎【2021·备考】‎ 最新考纲 素养落地 ‎1.结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性。‎ ‎2.认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。‎ ‎1.能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化。‎ ‎2.深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献。‎ ‎『知识梳理』‎ ‎1.镁的性质 ‎(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①与非金属反应 ‎②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C ‎③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑‎ ‎(1)Mg在CO2‎ 中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火。‎ ‎(2)镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气。‎ ‎(3)镁的制取：‎ 工业电解MgCl2得到的镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。‎ ‎(4)镁的用途：‎ 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁 制造信号弹和焰火；冶金工业上用作还原剂和脱氧剂 ‎2.从海水中提取镁 基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2‎ 沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 酸化 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发结晶 析出MgCl2·6H2O 脱水 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁 ‎『考向突破』‎ 考向　镁及其化合物的性质 ‎[题目设计]‎ ‎1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用，因此实验室对镁条不需要特殊保护(√)‎ ‎(2)镁失火可用CO2灭火器灭火(×)‎ ‎(3)2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA(×)‎ ‎(4)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应(×)‎ ‎(5)将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁(×)‎ ‎(6)有下列物质间转化：MgCO3MgCl2(aq)Mg(×)‎ ‎[命题素材]‎ ‎[题目设计]‎ ‎2.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气 C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 解析　电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。‎ 答案　B ‎3.(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为________________________，产品2的化学式为________________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。‎ ‎(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为 ‎___________________________________________________________________；‎ 电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式___________________________________________________________________。‎ 解析　(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；1 L浓海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，质量为1.2 mol×58 g·mol－1＝69.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。‎ 答案　(1)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(2)MgCl2Mg＋Cl2↑‎ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎『知识梳理』‎ ‎1.卤素的来源 ‎(1)氯的提取——氯碱工业 海水―→粗盐饱和食盐水 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 a.2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；‎ b.Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；‎ c.2HBr＋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－。‎ ‎2.卤素单质性质的递变性、相似性 ‎(1)卤素单质的递变性 颜色 F2　　　Cl2　　 Br2　　 I2‎ 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 氧化性Cl2>Br2>I2‎ 还原性(X －)‎ I－>Br－>Cl－‎ ‎①Cl2通入NaBr溶液中的离子反应：‎ Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎②Br2加入KI溶液中的离子反应：‎ Br2＋2I－===I2＋2Cl－‎ ‎(2)相似性 ‎①都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br22FeBr3；I2＋FeFeI2；‎ ‎②都能与H2反应：H2＋X2===2HX；‎ ‎③都能与H2O反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外)；‎ ‎④都能与碱液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。‎ ‎3.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－‎ ‎『考向突破』‎ 考向　卤素的来源及性质 ‎[题目设计]‎ ‎1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应(×)‎ ‎(2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色(×)‎ ‎(3)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2(×)‎ ‎(4)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞(√)‎ ‎(5)类比Fe与Cl2反应，可知Fe与I2反应产物为FeI3(×)‎ ‎(6)某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有I－(×)‎ ‎(7)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(×)‎ ‎(8)碘水中通入SO2，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋(×)‎ ‎(9)F无正价，非金属性最强，F－的还原性最强(×)‎ ‎[题目设计]‎ ‎2.从海带中提取碘单质，工艺流程如下，下列关于海带制碘的说法，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.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”‎ 解析　A项中灼烧固体时应选用坩埚，蒸发皿用于蒸发溶液。‎ 答案　A ‎3.(2014·江苏化学，19)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)SO具有还原性，I2具有氧化性，二者发生氧化还原反应：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。由流程图可知还原I2的下一步操作是分离出CCl4，由于I2易溶于CCl4而难溶于水，而I－易溶于水而难溶于CCl4，所以将I2还原为I－的目的是使CCl4中的I2进入水溶液中。(2)由于CCl4与水互不相溶，故分离出CCl4的操作X为分液。(3)若温度高了，氯气在水中的溶解度小，不利于将I－氧化为I2，且生成的I2易升华，也可能进一步被氯气氧化为其他物质。锥形瓶中液体的作用是吸收没有反应完的氯气或升华出去的碘蒸气，故应用氢氧化钠溶液吸收。(4)检验I－应加入氧化剂(如Fe3＋、H2O2等)将I－氧化成I2，再用淀粉溶液检验I2的存在；由题给反应可知，检验IO应利用SO将IO还原为I2，再用淀粉溶液检验I2的存在。‎ 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1～2 mL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1～2 mL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 ‎1.水资源开发和利用 水资源开发利用，是改造自然、利用自然的一个方面，其目的是发展社会经济。当前各国都强调在开发利用水资源时，一般考虑经济效益、社会效益和环境效益三方面。‎ ‎(1)海水淡化 ‎①海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中分离出盐分，以达到淡化海水的目的。‎ ‎②海水淡化的方法及原理 淡化方法 原理 蒸馏法 将海水加热蒸发汽化，然后冷凝水蒸气得到蒸馏水 电渗析法 利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移入另一部分水中而达到除盐目的 离子交 换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子，得到去离子水的方法 ‎(2)从海水中提取食盐 从海水中提取食盐的方法主要是盐田法。‎ ‎(3)从海水中提镁 ‎2.水资源的污染与防治 ‎(1)赤潮 在海洋的近海处，有时可看到水面上漂浮着成片的带状或块状的东西，呈红色，这是水中藻类等浮游生物的群落所组成，称为赤潮。淡水湖泊的富营养化即水体有机物和营养盐(氮和磷)过多引起的，赤潮能使水中溶解的氧急剧减少。破坏水产资源，使海水发臭，造成水质恶化。‎ 防治措施：①少施化肥　②减少含磷洗衣粉的用量。‎ ‎(2)酸雨 酸雨是指pH小于5.6的酸性降水。形成酸雨的酸性物质最主要是硫酸，其次是硝酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由进入大气中的SO2和氮的氧化物生成的。‎ 防治措施：①减少化石燃料的使用或进行脱硫处理　②相关化工生产进行尾气处理。‎ ‎(3)工业污水 工业污水中含有较多的化学物质，随意排放会造成较为严重的水体污染。如酸污水、碱污水、重金属盐(汞污染、镉污染等)‎ 防治措施：①减少污水排放　②排放前进行治污处理 ‎③综合治理(联合去污)。‎ 案例1　水资源的开发利用 ‎(2019·课标全国Ⅲ，10)离子交换法净化水过程如图所示。‎ 下列说法中错误的是(　　)‎ A.经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 B.水中的NO、SO、Cl－通过阴离子树脂后被除去 C.通过净化处理后，水的导电性降低 D.阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O 解析　离子交换法净化水是利用离子交换树脂活性基团上具有离子交换能力的H＋和OH－与水 中阳、阴离子杂质进行交换，将水中阳、阴离子杂质截留在树脂上，进入水中的H＋和OH－重新结合成水而达到纯化水的目的。凡能与阳离子起交换作用的树脂称为阳离子交换树脂，与阴离子起交换作用的树脂称为阴离子交换树脂。结合上述分析及电荷守恒可知，经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增多，A错误；水中的NO、SO、Cl－被阴离子树脂吸附除去，B正确；经过净化处理后，水中的离子浓度降低，水的导电性减弱，C正确；阳离子交换树脂吸附交换时产生的H＋通过阴离子交换树脂时与OH－反应生成H2O，离子方程式为：H＋＋OH－===H2O，D正确。‎ 答案　A ‎[对点训练1]　海洋是人类的巨大宝库，在淡水资源短缺的今天，对海水(含Na＋、Cl－、Mg2＋、SO、K＋、Br－等)进行淡化处理是获得淡水的一种重要途径，水的净化处理是一项极为常见而又重要的工作。‎ ‎(1)在净水过程中需用到混凝剂，混凝剂除去悬浮物质的过程中发生了________(填“物理”“化学”或“物理和化学”)变化，其中不能作为混凝剂使用的是________(填序号)。‎ a.硫酸铝 b.氧化铝 c.碱式氯化铝 d.氯化铁 ‎(2)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是________________。此方法需要大量的能源，但现代蒸馏法可 利用太阳能提供蒸馏所需要的能量，此过程中的能量转化形式为____________________________________________________________________。‎ ‎(3)离子交换法是海水淡化的一种重要方法，其工作原理为：使海水分别通过阳离子交换树脂(成分表示为RH)和阴离子交换树脂(成分表示为ROH，两种树脂均不易电离)，工作时海水中的离子分别与树脂上的—H、—OH交换，—H、—OH分别以H＋、OH－形式进入水中，某海水淡化车间的生产流程如图所示。‎ 则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂为A柱________(填“RH”或“ROH”)，这样放置可以防止因形成沉淀造成交换膜功能下降，写出形成沉淀时的离子方程式___________________________________________________________，‎ 另外写出海水中SO 被留在离子交换树脂中的离子方程式___________________________________________________________________。‎ 解析　(1)净水过程从悬浮物质变化角度看，它是被混凝剂吸附后形成大颗粒而沉淀下来，是物理变化；从混凝剂角度看，因Al3＋、Fe3＋最终转化为Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，故是化学变化。由于Al2O3不溶于水且无吸附性，故它不能作混凝剂。‎ ‎(2)蒸馏的原理是海水中盐与水沸点不同，加热使沸点低的水汽化形成水蒸气，水蒸气经冷凝后得淡水。‎ ‎(3)利用离子交换法淡化海水时，应将海水先通过阳离子交换树脂RH，后通过阴离子交换树脂ROH；因为若先通过阴离子交换树脂，交换下来的OH－会与海水中的Mg2＋反应生成难溶的Mg(OH)2，这样会使离子交换膜发生堵塞从而影响交换效果。‎ 答案　(1)物理和化学　b ‎(2)水的沸点低于盐的沸点，加热海水时，沸点低的水先汽化形成水蒸气，经冷凝后得淡水，而盐则留在残余物中　太阳能转化为热能 ‎(3)RH　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　2ROH＋SO===R2SO4＋2OH－‎ 案例2　水资源的污染与防护 ‎(2019·张家界模拟)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3‎ B.X可以是空气，且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O 解析　工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照物质的量之比1∶‎ ‎1混合与NaOH完全反应生成NaNO2，B项错误；气体2中含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，D项正确。‎ 答案　B ‎[对点训练2]　水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。‎ ‎(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是________(填字母编号，可多选)。‎ 选项 污染物 处理措施 方法类别 A 废酸 加生石灰中和 物理法 B Cu2＋等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法 C 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法 ‎(2)在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。‎ 某厂废水中含KCN，其浓度为650 mg·L－1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：‎ KCN＋2KOH＋Cl2===KOCN＋2KCl＋H2O再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式：KOCN＋KOH＋Cl2===CO2＋N2＋KCl＋H2O。若处理上述废水20 L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯________ g。‎ 解析　(1)污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是否有新物质生成。A.酸和碱性氧化物的反应为化学反应，为化学法，错误；B.硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，错误；C.含纯碱的废水，加石灰水反应生成沉淀，为化学方法，正确；‎ ‎(2)O2＋2　化合价升高3‎ Cl2―→2Cl－　化合价降低2‎ 由化合价升降总数值相等可知KOCN计量数为2，Cl2计量数为3，结合原子守恒可知该反应的化学方程式为2KOCN＋4KOH＋3Cl2===2CO2↑＋N2↑＋6KCl＋2H2O。废水中KCN的质量为650 mg/L×20 L＝13 000 mg＝13 g，物质的量为13‎ ‎ g/(65 g/mol)＝0.2 mol。使KCN转化为无毒物质应生成CO2、N2。故KO2＋2　失5e－，由得失电子数相等可知需Cl2，×71 g·mol－1＝35.5 g。‎ 答案　(1)C　(2)2　4　3　2　1　6　2　35.5‎ 基础知识巩固 ‎1.(2019·上海市嘉定区上学期一模考试)实验室从干海带中提取碘的操作过程中，仪器选用错误的是(　　)‎ A.称取一定质量的干海带——电子天平 B.灼烧干海带至完全变成灰烬——蒸发皿 C.过滤海带灰水混合物——漏斗 D.在海带灰浸取液中加入适量氯水后，用四氯化碳提取碘——分液漏斗 解析　A.精确称量一定质量的干海带需要电子天平，A正确；B.灼烧干海带至完全变成灰烬需要坩埚，而加热液体需要蒸发皿，B错误；C.过滤海带灰水混合物可用漏斗分离，C正确；D.碘易溶在有机溶剂中，四氯化碳不溶于水，则在海带灰浸取液中加入适量氯水后，用四氯化碳提取碘，分液时需要分液漏斗，D正确。答案选B。‎ 答案　B ‎2.(2019·南昌市第二中学第三次月考，11)利用海洋资源获得的部分物质如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A.从海水中获取淡水，历史最久的方法是离子交换法 B.实验室中从海带中获得I2，需要用到的主要仪器有蒸发皿、漏斗、烧杯、分液漏斗等 C.用Na2CO3溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时，发生的化学反应可以是3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋ NaBrO3＋3CO2或3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3‎ ‎＋6NaHCO3‎ D.用贝壳、盐酸等从苦卤中提取镁时，发生反应的类型有化合、分解、置换和复分解 解析　A.从海水中获取淡水历史最悠久的方法是蒸馏法，故A错误；B.提取海带中的碘元素不需要蒸发溶液，不需要蒸发皿，故B错误；C.用Na2CO3溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时发生歧化反应，若碳酸钠少量生成溴化钠、溴酸钠和二氧化碳，若碳酸钠过量，生成的二氧化碳和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，故C正确；D.海水提取镁单质的过程中发生的反应有：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，所以涉及的反应有化合反应、复分解反应和分解反应，不涉及置换反应，故D错误。故选C。‎ 答案　C ‎3.(2019·茂名市五校联考高三第一次联考，10)空气吹出法工艺(如图所示)是目前“海水提溴”的最主要方法之一。下列说法错误的是(　　)‎ A.步骤④、⑤是为了富集溴 B.步骤③说明溴具有挥发性 C.步骤④过程中，溶液的pH不断增大 D.步骤⑧中的混合物可用分液漏斗分离 解析　A.步骤③已将溴吹出来了，但步骤④又重新用SO2吸收溴，步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤④⑤的目的是为了提高溴的含量，即富集溴，选项A正确；B.空气可以吹出溴，则步骤3说明溴具有挥发性，选项B正确； C.步骤④发生SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，离子反应为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br －＋SO，溶液的pH减小，选项C错误； D.实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法， 采用的仪器为分液漏斗，操作时下层液体必须从下口 流出，上层液体从上口倒出，选项D正确。答案选C。‎ 答案　C ‎4.(2019·衡阳市第八中学高三上学期第四次月考，15)一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似，如：2ICl＋2Zn===ZnI2＋ZnCl2。以下判断正确的是(　　)‎ A.ICl3与水反应的产物为HI和HClO B.ICl3与KI反应时，氯元素被还原 C.ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为：ICl＋2OH－===IO－＋Cl－＋H2O D.ICl与水的反应属于氧化还原反应 解析　由题意可知，ICl3与水反应I元素非金属性弱显正价，故应结合水电离出的OH－，产物为HIO2，氯元素显负价结合水电离出的H＋，产物为HCl，故A项错误；ICl3与KI反应时，ICl3中的＋3价I被还原，故B项错误；ICl中I元素为＋1价，Cl为－1价，故ICl与冷NaOH溶液反应：ICl＋2OH－===IO－＋Cl－＋H2O，故C项正确；ICl与水反应：ICl＋ H2O===HIO＋HCl，反应中没有化合价的改变，故不属于氧化还原反应，D项错误；本题选C。‎ 答案　C ‎5.(2019·吉林省实验中学上学期第四次模拟考试，7)下列关于F、Cl、Br、I性质的比较，不正确的是(　　)‎ A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B.被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大 C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深 解析　F、Cl、Br、I原子核外电子层数分别为2、3、4、5，原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多，A正确；F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，则被其他卤素单质从其卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大，B正确；F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱，则对应氢化物的稳定性逐渐减弱，C错误；F、Cl、Br、I单质的颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫色，颜色逐渐加深，D正确，答案选C。‎ 答案　C ‎6.将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。‎ ‎①用混凝法获取淡水　②提高部分产品的质量 ‎③优化提取产品的品种　④改进钾、溴、镁等的提取工艺 ‎(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O―→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2时，转移的电子为________mol。‎ ‎(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：‎ 浓海水的主要成分如下：‎ 离子 Na＋‎ Mg2＋‎ Cl－‎ SO 浓度/(g·L－1)‎ ‎63.7‎ ‎28.8‎ ‎144.6‎ ‎46.4‎ 该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为__________________________，产品2的化学式为________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。‎ ‎(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________；‎ 电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)利用混凝法只能除去海水中的悬浮物不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。‎ ‎(2)配平化学方程式得：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3，由此可知，每3 mol Br2完全反应，转移5 mol e－，因此，吸收1 mol Br2时，转移的电子为 mol。‎ ‎(3)根据浓海水的成分及工艺流程可知，脱硫后的澄清液中主要含有Na＋、Mg2＋、Cl－，则加入石灰乳发生反应，Ca(OH)2＋Mg2＋===Ca2＋＋Mg(OH)2，经过沉降过滤，滤渣干燥得到产品2，即Mg(OH)2，滤液主要含有Na＋、Cl－和大量的Ca2＋，用于浓海水脱硫，则脱硫阶段的主要离子反应为：Ca2＋＋SO===CaSO4↓，即产品1为CaSO4。由表中数据，可知1 L浓海水中含有28.8 g Mg2＋，则最多可得到产品2的质量为：m[Mg(OH)2]＝×58 g·mol－1＝69.6 g。‎ ‎(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，熔融MgCl2中若有少量的水存在，则会发生Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，从而造成产品镁的消耗。‎ 答案　(1)②③④‎ ‎(2) ‎(3)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6‎ ‎(4)MgCl2Mg＋Cl2↑‎ Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎[A级　全员必做题]‎ ‎1.如果实行海水淡化来供应居民饮用水，下列方法中在原理上完全不可行的是(　　)‎ A.加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化 B.利用太阳能使海水升温，通过蒸馏而使其淡化 C.将海水缓慢降温凝固以获取淡水 D.将海水通过离子交换树脂以除去各种离子 解析　海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A，加明矾，明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O，不能使海水中的盐沉淀出来，所以不能使海水淡化。‎ 答案　A ‎2.溴与氯的单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2‎ 的活泼性强，下面是根据氯气的性质，对溴单质性质的预测，其中不正确的是(　　)‎ A.溴单质可以和烧碱溶液反应 B.溴的单质只具有强的氧化性 C.溴与氢气在一定条件下反应能生成溴化氢 D.溴离子可以用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验 解析　Br2与Cl2均既有氧化性，又有还原性。‎ 答案　B ‎3.(2019·江苏省师范大学附属实验学校上学期学情调研，5)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　A、灼烧碎海带应用坩埚，A错误；B、海带灰的浸泡液用过滤法分离，以获得含I－的溶液，B正确；C、MnO2与浓盐酸常温不反应，MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C错误；D、Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收尾气Cl2，尾气Cl2通常用NaOH溶液吸收，D错误；答案选B。‎ 答案　B ‎4.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)。‎ 下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.从能量转换角度来看，框图中的氯碱工业是一个将电能转化为化学能的过程 B.过程②中结晶出的MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2‎ C.在过程③⑤中溴元素均被氧化 D.过程①中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入化学药品的顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 解析　A正确；为防止水解，MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水，B正确，由Br元素化合价变化可知C正确；过程①中除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，Na2CO3溶液要放到BaCl2溶液后面，这样才能将过量的Ba2＋除去，D不正确。‎ 答案　D ‎5.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐退去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快退去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是(　　)‎ A.镁粉只直接与溴水中的溴反应 B.镁粉只与溴水中的酸反应 C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D.镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析　据①知镁粉与冷水并不反应；据②知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但溴水很快退色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；据③知镁粉与液溴并不反应；据④知水应是镁粉与溴反应的催化剂。‎ 答案　D ‎6.下列实验现象描述正确的是(　　)‎ A.碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色 B.红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾 C.电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝 D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色 解析　汽油的密度比水小，上层颜色变为紫红色，下层颜色变浅，A项错误；CuCl2是固体应为烟而不是雾，B项错误；电解NaCl饱和溶液，阳极产生的Cl2能使碘化钾淀粉溶液变蓝，C项错误。‎ 答案　D ‎7.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 用双氧水滴定KI－淀粉溶液 溶液变蓝 达到滴定终点 B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有KIO3‎ C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气 D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子 解析　A项，KI－淀粉溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定KI－淀粉溶液无法判定终点，实验不合理；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。‎ 答案　B ‎8.海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程中的一部分。‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取分液 B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 C.步骤③中加入的有机溶剂是裂化汽油 D.步骤④的操作是过滤 解析　通过过滤除去海藻灰悬浊液中难溶性杂质而得到含有I－‎ 的溶液，向该溶液中通入Cl2将I－氧化为I2，经萃取、蒸馏等操作后即得晶体I2，A正确，D错误；淀粉只能检验生成了I2，而不能说明I－已反应完全，B错误；裂化汽油中含有不饱和烃，能与I2发生反应，C错误。‎ 答案　A ‎9.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 ‎10.下列关于卤素的叙述中正确的是(　　)‎ ‎①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ‎②用汽油作为提纯溴的萃取剂 ‎③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ‎④某溶液与淀粉－碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 ‎⑤氟气与氯化钠水溶液反应，一定有HF和O2生成 ‎⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A.①③⑤ B.②④⑥‎ C.②⑤⑥ D.①③④‎ 解析　①卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI，①错；②溴不易溶于水而易溶于汽油，可以用汽油萃取提纯溴，②对；③溴化银、碘化银都具有感光性，③错；④某溶液与淀粉－碘化钾溶液反应出现蓝色，证明该溶液中含有氧化性的物质，不一定是氯水或溴水，④错；⑤氟气与氯化钠水溶液反应，实质是氟气与水发生置换反应，一定有HF和O2生成，⑤对；⑥氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂，⑥对。‎ 答案　C ‎11.氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)混合①中发生反应的离子方程式为__________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)混合②中加入试剂a是____________________________________________。‎ ‎(3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是_____________________________________________________________________‎ ‎(请用离子方程式表示)。‎ ‎(4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因。该试剂是________(填字母编号)。‎ a.KMnO4溶液 b.NaOH溶液 c.KSCN溶液 d.淀粉－KI溶液 e.CCl4‎ 解析　(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。‎ ‎(2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故Ba2＋、Cl－应是加入试剂a引入的，故试剂a为BaCl2溶液。‎ ‎(3)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，反应离子方程式为SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。‎ ‎(4)CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则为①含Fe3＋所致，若有机层为橙色，水层为无色，为②含Br2所致，若有机层为橙色、水层为黄色，则为③含Fe3＋和Br2所致，故选e。‎ 答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO ‎(2)BaCl2溶液 ‎(3)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　(4)e ‎[B级　拔高选做题]‎ ‎12.(经典考题)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：‎ 氧化性：IO＞Fe3＋＞I2；还原性：S2O＞I－‎ ‎3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O KI＋I2KI3‎ ‎(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入足量的KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。‎ ‎①加KSCN溶液显红色，该红色物质是________(用化学式表示)；CCl4中显示紫红色的物质是________(用电子式表示)。‎ ‎②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为___________________________________________________________________、‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：____________________________________________________________________。‎ 将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？________(填“是”或“否”)，并说明理由：___________________________________________________________________。‎ ‎(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是________。‎ A.Na2S2O3 B.AlCl3 ‎ C.Na2CO3 D.NaNO2‎ ‎(4)对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋‎ ‎)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋：‎ ‎______________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①Fe(SCN)3　 　②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ ‎(2)O2＋4KI＋2H2O===2I2＋4KOH　否　KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化，I2易升华 ‎(3)AC　(4)取适量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂(如：氯水、过氧化氢等)，再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中含有Fe2＋。‎ ‎13.海洋中有大量的宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴，其工业制法为把海水浓缩得盐卤，然后加热到363 K，控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来，然后用一种气体X把溴吹出，再用纯碱溶液吸收，这时，溴转化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出。‎ ‎(1)把溴吹出的气体X，最可能用下面的________(填选项字母)。‎ A.乙烯 B.空气 ‎ C.氩气 D.CO2‎ ‎(2)某同学对上述工艺提出改进意见，认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理。________(填“是”或“否”)，并说出理由：_____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染，某实验小组准备收集工厂的空气测定溴的含量，提供乙醇溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液，请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法：____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(4)纯碱溶液吸收溴的化学方程式为_____________________________________‎ ‎___________________________________________________________________；‎ 硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为____________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 解析　(1)吹出的溴单质用Na2CO3吸收，不能用CO2吹出Br2，是因为CO2与Na2CO3能发生反应，乙烯与溴单质发生加成反应，氩气的使用在工业上成本较高，因此用的是空气。(2)直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，而且还造成一部分溴流失，使从萃取剂中分离出液溴成本增加。(3)收集工厂内的空气，只需把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂后，把其中的液体倒出，然后密封试剂瓶，即得一瓶工厂内的空气。(4)根据题中提供的信息，Br2与Na2CO3反应的化学方程式为3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑，然后用硫酸酸化得单质溴的离子方程式为5Br－＋6H＋＋BrO===3Br2＋3H2O。‎ 答案　(1)B　(2)否　需大量萃取剂，污染大，利用率低 ‎(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶带到工厂，在工厂内把其中的液体全部倒出，然后加盖密封 ‎(4)3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑‎ ‎5Br－＋6H＋＋BrO===3Br2＋3H2O ‎14.轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂，可由菱镁矿(含MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备，其制备流程如下：‎ ‎(1)酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有________________________；提高矿物的浸取率可采取的措施有________________________。(各答一条即可)‎ ‎(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为__________________________________‎ ‎___________________________________________________________________；‎ 滤渣Ⅰ的主要成分为________和________(填化学式)。‎ ‎(3)用氨水调节溶液pH ＝8～9的目的是________，若氨水加的量较多使pH>9，则最终氧化镁的产量会________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎(4)沉镁时发生反应的离子方程式为____________________________________。‎ ‎(5)流程中“焙烧”操作若在实验室中进行，样品应放在________中加热(填仪器名称)，当________________________________时，说明固体样品已分解完全。‎ 解析　本题主要考查对于由菱镁矿为原料制备氧化镁流程的评价。‎ ‎(1)酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度；提高矿物的浸取率可采取的措施有适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等 ‎(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为Al2O3 ＋3H2SO4===Al2(SO4)3 ＋3H2O；滤渣Ⅰ的主要成分为不溶于酸的SiO2和生成的微溶物CaSO4。‎ ‎(3)用氨水调节溶液pH ＝8～9的目的是使滤液中的Al3＋与Fe3＋完全沉淀，若氨水加的量较多使pH>9，滤渣Ⅱ含有氢氧化镁沉淀，则最终氧化镁的产量会减小。‎ ‎(4)沉镁时发生反应的离子方程式为CO2 ＋2NH3·H2O＋Mg2＋===MgCO3↓＋2NH＋H2O。‎ ‎(5)流程中“焙烧”操作若在实验室中进行，样品应放在坩埚中加热，当前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.1 g)时，说明固体样品已分解完全。‎ 答案　(1)将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度　适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等(任写一条)　(2)Al2O3 ＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　CaSO4　SiO2　(3)使滤液中的Al3＋与Fe3＋完全沉淀　减小　(4)CO2＋2NH3·H2O＋Mg2＋===MgCO3↓＋2NH ＋H2O　(5)坩埚　前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.1 g)‎