高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題4 常見非金屬及其化合物 4.1 氯、溴、碘及其化合物（選考部分B版）蘇教版

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氯、溴、碘及其化合物 (時間：45分鐘) [基礎(chǔ)過關(guān)題] 海水是一個巨大的化學(xué)資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是 (　　) A．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2 B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化 C．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) D．利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 解析　B中只發(fā)生了物理變化；C中海水中的鉀元素為K＋，需經(jīng)化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為鉀單質(zhì)；D中是勢能轉(zhuǎn)化為電能。 答案　A 2．下列關(guān)于氯氣的說法中正確的是 (　　) A．銅絲在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙，產(chǎn)物溶于水后得到棕色的溶液 B．鐵與氯氣、鹽酸反應(yīng)均生成三氯化鐵 C．氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧出現(xiàn) D．鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色火焰，并有白煙生成 解析　銅在氯氣中燃燒生成氯化銅，氯化銅溶于水得到藍色(或藍綠色)溶液，A項錯誤；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，B項錯誤；鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生黃色的火焰而不是白色火焰，D項錯誤。 答案　C 3．下列說法正確的是 (　　) A．氯氣的性質(zhì)活潑，它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸 B．實驗室制取氯氣時，為了防止環(huán)境污染，多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液 吸收 C．新制氯水的氧化性強于久置氯水的氧化性 D．檢驗HCl氣體中是否混有Cl2，方法是將氣體通入硝酸銀溶液 解析　氯氣與氫氣混合，達到爆炸極限，在光照或點燃的條件下能發(fā)生爆炸，A錯，氫氧化鈣溶液濃度小，實驗中常用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，B錯，排除A、B項；新制氯水中含有Cl2、HClO具有強氧化性，久置氯水的成分是稀鹽酸，無強氧化性，C正確；HCl和Cl2氣體與AgNO3溶液作用均可產(chǎn)生沉淀，D錯。 答案　C 4．下列實驗現(xiàn)象與新制氯水中的某些成分(括號內(nèi)物質(zhì))沒有關(guān)系的是 (　　) A．將NaHCO3固體加入新制氯水，有無色氣泡(H＋) B．使紅色布條褪色(HClO) C．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－) D．向FeCl2溶液中滴加氯水后，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)呈紅色(HCl) 解析　氯水顯酸性，能與碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2氣體；次氯酸具有強氧化性，能使有色布條褪色；氯離子和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，因此選項ABC都是有關(guān)系的。選項D中，氯化氫不能氧化亞鐵離子，選項D關(guān)系不正確。 答案　D 5．某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃HCl及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是 (　　) A．A中應(yīng)用分液漏斗代替長頸漏斗 B．A中缺少加熱裝置 C．B中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2 D．D中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸 解析　本題考查Cl2的制備，旨在考查學(xué)生的實驗分析與設(shè)計能力。氯氣中混有氯化氫氣體，應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫，氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。 答案　C 6．溴是海水中重要的非金屬元素，地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人們稱溴為“海洋元素”。下列有關(guān)說法中正確的是 (　　) A．從海水中提取溴時，不涉及氧化還原反應(yīng) B．苯與溴水反應(yīng)生成溴苯 C．可以用CCl4萃取溴水中的溴 D．向FeBr2溶液中通入Cl2時，一定會發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2 ===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ 解析　從海水中提取溴，一般要經(jīng)歷濃縮、氧化和提取三個步驟，A不正確。苯只能與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)，B不正確。FeBr2與Cl2反應(yīng)時，因Cl2的量不同，生成物也不同，題目中沒有說明Cl2與FeBr2的量的關(guān)系，故D不正確。 答案　C [應(yīng)試提升題] 7．下列實驗現(xiàn)象描述正確的是 (　　) A．碘水中加入少量汽油振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)樽霞t色 B．紅熱的銅絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙霧 C．電解氯化鈉飽和溶液，將陰極氣體產(chǎn)物通入碘化鉀淀粉溶液中，溶液變藍 D．溴化鈉溶液中加入少量新制的氯水振蕩，再加入少量四氯化碳振蕩，靜置 后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色 解析　汽油的密度比水小，上層顏色應(yīng)變?yōu)樽霞t色，下層顏色變淺，A項錯誤；CuCl2是固體應(yīng)為煙而不是霧，B項錯誤；電解NaCl飽和溶液，陽極產(chǎn)生的Cl2能使碘化鉀淀粉溶液變藍，C項錯誤。 答案　D 8．(金華聯(lián)考)下列能夠檢驗出KI中是否含有Br－的實驗是 (　　) A．加入足量的新制氯水，溶液變色則有Br－ B．加入酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機層有色，則有Br－ D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取無色的水層并加入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成，則含有Br－ 解析　A項，在KI中加入足量新制氯水，也會置換出單質(zhì)碘而使溶液變色，故不能根據(jù)溶液變色確定是否含有溴離子；B項，溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；C項，加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機層可能是萃取單質(zhì)碘而顯色，并沒有溴單質(zhì)產(chǎn)生。 答案　D 9．如圖所示，若關(guān)閉Ⅰ閥，打開Ⅱ閥，讓濕潤的氯氣經(jīng)過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉Ⅱ閥，打開Ⅰ閥，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑不可能是 (　　) A．濃硫酸 B．飽和氯化鈉溶液 C．亞硫酸鈉溶液 D．飽和碳酸氫鈉溶液 解析　Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色，可能有兩個原因：一是甲瓶中溶液將Cl2干燥；二是甲瓶中溶液將Cl2吸收。濃硫酸吸水，Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，NaHCO3＋Cl2===NaCl＋CO2＋HClO，所以Cl2經(jīng)過A被干燥或經(jīng)過C、D被吸收，不能使干燥有色布條褪色；Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度很小，故Cl2與水蒸氣共同進入乙瓶，使有色布條褪色。 答案　B 10．氯水可以跟KI溶液發(fā)生置換反應(yīng)，過量的氯水還可將碘氧化為碘酸(HIO3)，其化學(xué)方程式為5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。已知碘酸是一種無色晶體極易溶于水。現(xiàn)有一瓶無色溶液，請用氯水和四氯化碳為試劑，檢驗其中含有的Br－和I－，寫出有關(guān)的實驗步驟和現(xiàn)象： (1)_______________________________________________________________。 (2)_______________________________________________________________。 (3)_______________________________________________________________。 解析　分析題意可知，問題的關(guān)鍵是如何用氯水分別檢驗出Br－和I－離子的存在。由于I－離子的還原性強于Br－，I－離子必先被氯水氧化，但因I2可跟過量的氯水進一步反應(yīng)，加入過量的氯水后，用四氯化碳檢驗出的只可能是溴。因此必須考慮通過控制加入氯水的量來分步檢驗出I－離子和Br－離子。 答案　(1)先取少量無色溶液于試管中，加入適量CCl4，然后逐滴加入氯水，邊滴加邊振蕩，若CCl4層有淺紫色出現(xiàn)，則證明原溶液中含有I－ (2)將上述溶液靜置，待液體明顯分層后，取上層清液于另一支試管中 (3)向取出的清液中加入過量的氯水，再加入適量的CCl4，振蕩、靜置，若液體分層后CCl4層呈現(xiàn)橙色，則證明原溶液中有Br－ 11．化學(xué)實驗有助于理解化學(xué)知識，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。 在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。 (1)下列收集Cl2的正確裝置是________。 (2)將Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。 (3)設(shè)計實驗比較Cl2和Br2的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取少量新制氯水和CCl4于試管中，____________________________________________________ ______________________________________________________________。 解析　(1)集氣瓶使用單孔橡膠塞塞緊，只能進氣，不能排氣，則瓶內(nèi)壓強增大到一定程度，可能將橡膠塞壓出，A項錯誤；因為Cl2比空氣的密度大，用排空氣法收集Cl2應(yīng)短管進長管出，B項錯誤；C項該裝置既能收集Cl2，又能進行尾氣處理且防倒吸，正確；由于Cl2和NaOH反應(yīng)，所以不能收集到Cl2，D項錯誤。 (2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClOH＋＋ClO－，Cl2、ClO－、HClO均具有氧化性。 (3)根據(jù)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，證明Cl2的氧化性強于Br2，設(shè)計實驗時，應(yīng)把Br2用有機溶劑萃取出來，以便觀察顏色確認有Br2生成。 答案　(1)C　(2)Cl2、HClO、ClO－ (3)加入一定量的NaBr溶液，充分振蕩，靜置，若觀察到CCl4層呈橙紅色，證明Cl2的氧化性強于Br2 12．(麗水月考)實驗室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實驗過程如下： (1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為_____________________________________________； 該操作將I2還原為I－的目的是__________________________________。 (2)操作X的名稱為________。 (3)氧化時，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40 ℃左右反應(yīng)(實驗裝置如圖所示)。實驗控制在較低溫度下進行的原因是________________________；錐形瓶里盛放的溶液為________。 (4)已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O。 某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I－、IO的實驗方案：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在；__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。 解析　(1)SO具有還原性，I2具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。由流程圖可知還原I2的下一步操作是分離出CCl4，由于I2易溶于CCl4而難溶于水，而I－易溶于水而難溶于CCl4，所以將I2還原為I－的目的是使CCl4中的I2進入水溶液中。(2)由于CCl4與水互不相溶，故分離出CCl4的操作X為分液。(3)若溫度高了，氯氣在水中的溶解度小，不利于將I－氧化為I2，且生成的I2易升華，也可能進一步被氯氣氧化為其他物質(zhì)。錐形瓶中液體的作用是吸收沒有反應(yīng)完的氯氣或升華出去的碘蒸氣，故應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收。(4)檢驗I－應(yīng)加入氧化劑(如Fe3＋、H2O2等)將I－氧化成I2，再用淀粉溶液檢驗I2的存在；由題給反應(yīng)可知，檢驗IO應(yīng)利用SO將IO還原為I2，再用淀粉溶液檢驗I2的存在。 答案　(1)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使CCl4中的碘進入水層 (2)分液 (3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進一步被氧化)　NaOH溶液 (4)從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有I－；若溶液不變藍，說明廢水中不含有I－。 另從水層取少量溶液，加入1～2 mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有IO；若溶液不變藍，說明廢水中不含有IO