2019届一轮复习人教版第四章第15讲富集在海水中的元素——卤素学案

2019届一轮复习人教版第四章第15讲富集在海水中的元素——卤素学案

第15讲　富集在海水中的元素——卤素 考纲要求　1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。掌握其主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.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。‎ 考点一　氯及其化合物的性质和应用 ‎1．氯气的物理性质 在通常情况下为黄绿色，有刺激性气味的气体，密度比空气大，易液化，能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，氯水常代替氯气实验。‎ ‎2．化学性质(写出化学方程式)‎ ‎(1)Cl2与金属反应 Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕红色烟 Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黄色烟 ‎(2)Cl2与非金属反应 H2：H2＋Cl22HCl，苍白色火焰 H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。‎ ‎(3)Cl2与H2O反应 化学方程式：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，‎ 离子方程式：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO。‎ ‎(4)Cl2与碱反应 ‎①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。‎ 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。‎ ‎(5)与还原性无机化合物反应：‎ ‎①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。‎ ‎②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。‎ ‎③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。‎ ‎3．从平衡的角度理解氯水的成分和性质 ‎(1)氯水中存在三个平衡关系：‎ ‎①Cl2＋H2O??HCl＋HClO ‎②HClO??H＋＋ClO－‎ ‎③H2O??H＋＋OH－‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)Cl2＋H2O??HCl＋HClO平衡移动的应用 向氯水中加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl－)增大 左移 ‎①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ‎②用排饱和食盐水法收集Cl2‎ 盐酸 c(H＋)和c(Cl－)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2‎ NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2‎ Ca(OH)2‎ c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3‎ c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 ‎4.次氯酸和次氯酸盐的性质 ‎(1)次氯酸 次氯酸见光分解的化学方程式：‎ ‎2HClO2HCl＋O2↑。‎ ‎(2)Ca(ClO)2的主要化学性质 ‎①Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。‎ ‎②水解显碱性，其水解离子方程式：ClO－＋H2O??HClO＋OH－。‎ ‎③与酸反应生成HClO，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。‎ 关于氯及其化合物的性质、应用的判断 ‎(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2(×)‎ ‎(2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质(×)‎ ‎(3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气(×)‎ ‎(4)新制取的漂白粉是混合物(√)‎ ‎(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气(√)‎ ‎(6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(×)‎ ‎(7)Cl2与水反应的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(×)‎ ‎(8)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(√)‎ ‎(9)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×)‎ 解析　该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应。‎ ‎(10)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性(√)‎ ‎(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：‎ ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO(×)‎ 解析　漂白粉溶液吸收CO2时，生成CaCO3沉淀。‎ 根据下列装置图回答问题 ‎(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，根据现象可得出的结论是________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)F装置的作用是____________________________________________________________。‎ ‎(4)实验开始后，观察装置C中的现象是______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置E中发生反应的离子方程式是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)干燥的有色(或A中)布条不褪色，湿润的有色(或B中)布条褪色　Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 ‎(2)Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO ‎(3)吸收氯气，防止污染环境 ‎(4)溶液先变为红色，然后褪色 ‎(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－‎ 题组一　氯水及次氯酸盐的性质 ‎1．(2017·吉林大学附属中学高三检测)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是(　　)‎ A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在 B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在 C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 答案　B 解析　A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。‎ ‎2．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　)‎ A．再通入少量氯气，减小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增强 C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强 D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 答案　C 解析　饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。‎ ‎3．(2017·四川雅安三诊)下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是(　　)‎ A．该溶液中，K＋、Cl－、HCOOH、I－可以大量共存 B．与Na2SO3反应的离子方程式：ClO－＋SO===SO＋Cl－‎ C．不可使用pH试纸测定该溶液的pH D．1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的CO2充分反应，产生10 g沉淀 答案　C HClO及次氯酸盐的强氧化性 ‎(1)HClO的强氧化性 ‎①漂白性：氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。‎ ‎②能氧化还原性离子：HClO能氧化I－、S2－、SO、Fe2＋等还原性离子。‎ ‎(2)次氯酸盐的强氧化性 ‎①漂白性：ClO－是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉在潮湿的空气中，会与二氧化碳反应生成HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。‎ ‎②强氧化性：ClO－不论在酸性还是碱性条件下都能跟I－、Fe2＋、S2－、SO等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO不能大量共存。‎ 如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO===CaSO4↓＋Cl－。‎ 说明　NO不同于ClO－，在酸性条件下NO具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO不能大量共存，而在碱性条件下，NO与I－、S2－、SO可以大量共存。‎ 题组二　Cl2与碱反应的计算 ‎4．已知NaOH和Cl2反应的氧化产物与温度有关，在一定量的烧碱溶液中通入足量的氯气，二者恰好完全反应。生成Cl－、ClO－、ClO三种含氯元素的离子，其中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如下图所示。‎ ‎(1)t1时，开始有ClO生成的原因是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)t2时，NaOH和Cl2发生反应的总离子方程式：____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)200 mL该烧碱溶液的物质的量浓度是________ mol·L－1。‎ 答案　(1)反应放热使温度升高，在较高温度下可生成ClO ‎(2)10OH－＋5Cl2===2ClO－＋ClO＋7Cl－＋5H2O ‎(3)5‎ 解析　(1)根据题干条件，NaOH与Cl2反应的产物与温度有关解答。‎ ‎(2)总离子方程式。‎ ‎(3)n(NaOH)＝n(OH－)，依据(2)的方程式和已知n(ClO)＝0.1 mol，‎ 计算得n(NaOH)＝1 mol，‎ 故c(NaOH)＝＝5 mol·L－1。‎ 考点二　氯气的实验室制法 实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：‎ ‎(1)反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸。‎ MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 其他制取Cl2的原理：‎ ‎①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑‎ ‎②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑‎ ‎③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑‎ ‎④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑‎ 其中，①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。‎ ‎(2)制备装置类型：固体＋液体气体 ‎(3)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。‎ ‎(4)收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。‎ ‎(5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。‎ ‎(6)验满方法：将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。‎ Cl2的制法选项判断 ‎(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应(√)‎ ‎(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发(√)‎ ‎(3)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O(×)‎ ‎(4)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液(×)‎ ‎(5)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸(√)‎ ‎(6)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度(√)‎ ‎(7)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应(√)‎ ‎(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下(×)‎ 某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示。‎ ‎(1)写出该反应的离子方程式：___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)上述反应中，浓盐酸表现出的性质：_____________________________________________。‎ ‎(3)兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的是________。‎ A．NaOH溶液 B．Na2CO3溶液 C．浓硫酸 ‎(4)实验室用下列两种方法制取氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量的浓盐酸反应，则所得Cl2________(填“①比②多”“②比①多”或“一样多”)。‎ 答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)酸性、还原性　(3)C　(4)②比①多 ‎1．(装置的连接)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　)‎ A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 答案　B ‎2．(制取装置的创新与性质综合)已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI淀粉溶液变成蓝色 Cl2具有氧化性 答案　D ‎3．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉。‎ ‎(1)装置④中的X试剂为______________________________________________________。‎ ‎(2)装置③中发生反应的化学方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减小副反应发生的方法是_______________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)NaOH溶液 ‎(2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　将装置③放于冷水浴中进行实验 ‎4．(2018·四川省绵阳中学月考)氯气是一种重要的工业原料。资料显示：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质：‎ ‎(1)在该实验中，甲部分的装置是________(填字母)。‎ ‎(2)乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸，则丙中发生反应的化学方程式是_________________________________________。‎ ‎(4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)c　(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)Cl2＋2Na2CO3＋H2O===NaCl＋NaClO＋2NaHCO3 (4)在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的尾气处理装置 考点三　卤素的性质及X－的检验 ‎1．溴、碘单质物理性质比较 性质 Br2‎ I2‎ 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有机溶剂中 易溶 易溶 特性 易挥发、有毒 ‎①易升华 ‎②使淀粉溶液变蓝 ‎2.氯、溴、碘单质化学性质比较 ‎(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。‎ ‎(2)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2Na＋X22NaX(X＝Cl、Br、I)。‎ ‎②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－＜Br－＜I－。‎ Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换出I2，其离子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。‎ ‎③与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。‎ ‎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－‎ ‎1．卤素单质性质选项判断 ‎(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)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2>I2(√)‎ ‎(2015·广东理综，22C)‎ ‎(7)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明Br－还原性强于Cl－(√)‎ ‎(8)碘水中通入SO2，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋(×)‎ ‎(9)I原子半径大于Br，HI比HBr热稳定性强(×)‎ ‎2．卤素单质及X－的检验选项判断 ‎(1)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3(×)‎ 解析　淀粉溶液只能检验I2。‎ ‎(2)CCl4可用于鉴别溴水和碘水(√)‎ ‎(3)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2(×)‎ 解析　NO2也具有强氧化性。‎ ‎(4)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI(√)‎ ‎(5)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－(×)‎ 解析　没排除原溶液中含有I2。‎ ‎(6)某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br－(√)‎ 题组一　卤素性质的递变规律 ‎1．(2018·深圳中学月考)下列有关卤素的说法错误的是(　　)‎ A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－‎ D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 答案　A 解析　元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误；I2在KI溶液中存在平衡I2＋I－??I，可使其溶解度增大，D正确。‎ ‎2．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 答案　A 解析　由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，I2遇淀粉变蓝，Cl2遇碱生成NaCl、NaClO可知应选A。‎ 题组二　Fe2＋、Br－、I－竞争氧化剂 ‎3．(2017·安徽江淮十校联考)酸性：H2CO3>HClO>HCO，下列有关叙述中正确的是(　　)‎ ‎①向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO ‎②向KI和KBr混合溶液中，加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成 ‎③向FeI2溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎④卫生间洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O A．②④ B．①③ C．②③ D．①④‎ 答案　A 解析　①中，ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO，故①错误；②中，Br－不能被Fe3＋氧化，可以生成AgBr淡黄色沉淀，故②正确；③中，I－优先被氯水氧化，故③错误；④中，ClO－和Cl－在酸性环境下可以生成Cl2，故④正确。‎ ‎4．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中，不正确的是(　　)‎ A．还原性：I－>Fe2＋>Br－‎ B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol C．当通入1 mol Cl2时，溶液中发生的离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3‎ 答案　C 解析　根据离子方程式可知还原性I－>Fe2＋>Br－，且还原性强的优先与Cl2反应，结合曲线纵横坐标含义，进行定量分析。‎ 题组三　卤素单质氧化性强弱的实验探究方法 ‎5．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。‎ 实验过程：‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是______________________________________________。‎ ‎(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_________________________________。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是 ‎___________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下____________________，得电子能力逐渐减弱。‎ 答案　(1)‎ ‎(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝 ‎(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色 ‎(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ‎(6)原子半径逐渐增大 解析　A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。实验过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。‎ 微专题　提取卤素单质的化工流程 ‎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 ‎①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；‎ ‎②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；‎ ‎③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。‎ ‎3．海带中提取碘 ‎(1)流程 H2O Cl2‎ ‎↓ ↓‎ 海带―→―→―→―→ ‎(2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。‎ 专题训练 ‎1．(2018·长春模拟)从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，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．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”‎ 答案　A 解析　灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将I－氧化为I2，B项正确。‎ ‎2．(2017·成都调研)从淡化海水中提取溴的流程如下：‎ 下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 答案　C 解析　Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强，利用置换反应制取Br2，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得纯净的溴，D正确。‎ ‎3．(2017·河南十校三测)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 答案　D 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。‎ ‎4．根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是(　　)‎ 已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。‎ A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质 B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2‎ C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题 D．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2‎ 答案　C 解析　过程①中除去Mg2＋、Ca2＋和SO需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，D错误。‎ 由于海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低，所以需要先富集再提取，提取过程要通过氧化还原反应将元素从化合态变为游离态。因此题目中常涉及：‎ ‎(1)物质的分离提纯操作，如结晶、过滤、萃取和分液等；‎ ‎(2)氧化还原反应、电解原理等理论。‎ ‎1．(2016·上海，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　　)‎ A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 答案　A 解析　在氯水中存在反应：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，氯水被二氧化硫还原，使化学平衡逆向移动，则溶液的漂白性减弱，错误。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3‎ ‎(2014·新课标全国卷Ⅰ，8B)‎ B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，若溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2＞I2(2015·广东理综，22C)‎ C．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可 ‎(2015·浙江理综，8A)‎ D．氯气溶于水的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(2015·江苏，9A)‎ 答案　B 解析　Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO，HClO见光分解，导致漂白粉变质，而CaCl2与CO2不反应，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性Cl2＞I2，B项正确；氯水具有漂白性，会将pH试纸漂白，故无法测定其pH，C项错误；Cl2溶于水为可逆反应，且生成的HClO为弱电解质，应保留分子式，D项错误。‎ ‎3．(2015·全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 答案　C 解析　A项，向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B 项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用热空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。‎