2021版高考化学一轮复习核心素养测评十二富集在海水中的元素--溴和碘含解析新人教版

2021版高考化学一轮复习核心素养测评十二富集在海水中的元素--溴和碘含解析新人教版

富集在海水中的元素——溴和碘 一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)‎ ‎1.(2020·深圳模拟)下列有关卤素的说法错误的是 (　　)‎ A.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2‎ B.HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强 C.淀粉碘化钾酸性溶液在空气中变蓝，4I-+O2+4H+2I2+2H2O D.次氯酸盐具有氧化性，故漂白粉可以漂白织物 ‎【解析】选A。HCl极易溶于水，饱和食盐水可抑制氯气的溶解，洗气得到的氯气中含水蒸气，干燥后得到纯净的Cl2，故A错误；非金属性越强，对应氢化物的还原性越弱，则HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，故B正确；淀粉遇碘单质变蓝，则淀粉碘化钾酸性溶液在空气中变蓝，发生4I-+O2+4H+2I2+2H2O，故C正确；次氯酸根离子具有强氧化性，可知次氯酸盐具有氧化性，故漂白粉可以漂白织物，故D正确。‎ ‎2.(双选)下列叙述中正确的是 (　　)‎ A.能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2‎ B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I-‎ D.某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，下层显橙红色 ‎【解析】选B、D。还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，下层显橙红色，D项正确。‎ ‎3.(2019·东城区模拟) 如下所示为海水综合利用的部分流程，有关说法错误的是 (　　)‎ A.实验室进行①的操作需用到坩埚、玻璃棒、酒精灯 B.②是一个将电能转化为化学能的过程 C.③④⑤涉及的反应均为氧化还原反应 D.④中反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O4H++S+2Br-‎ - 9 -‎ ‎【解析】选A。操作①是蒸发，应使用蒸发皿、玻璃棒、酒精灯等，A项错误；②是电解熔融NaCl获得Cl2的过程，B项正确；③是NaBr与Cl2的反应，④是Br2将水溶液中的SO2氧化成H2SO4的过程，⑤是HBr被氧化成Br2的过程，③④⑤中均有元素化合价发生变化，C项正确；生成的H2SO4和HBr均为强电解质，D项正确。‎ ‎4.(2020·焦作模拟)实验室利用浓缩的某废水(含Mg2+、Br-、Cl-等)制备Br2的CCl4溶液及Mg(OH)2。向经过滤后的废水中加入少量盐酸并通入足量Cl2，之后未涉及的操作是 (　　)‎ ‎【解析】选D。由图可知A为萃取、B为加碱生成沉淀、C为过滤、D为蒸馏，由制备原理可知加碱过滤分离出氢氧化镁，滤液中通入氯气氧化溴离子生成溴，再萃取、分液分离，则不涉及蒸馏。‎ 二、非选择题(本题包括2小题，共26分)‎ ‎5.(12分)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)________________________________。 ‎ - 9 -‎ ‎(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+2H2OH2SO4+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，再加入淀粉KI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+2H2OH2SO4+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，氯水过量，氧化I-‎ - 9 -‎ ‎6.(14分)碘化钾可用于有机合成、制药等，它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在如图所示的C中加入127 g研细的单质I2和195 g 30%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10 min。‎ ‎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145 g。‎ 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+6KOHKIO3+5KI+3H2O。‎ ‎(4)BaCO3与溶液中的S反应生成硫酸钡沉淀，则目的是除去产品中的S。‎ ‎(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。‎ - 9 -‎ 答案：(1)增大反应物的接触面积，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+6KOHKIO3+5KI+3H2O ‎(4)除去产品中的S ‎(5)冷却结晶　过滤 一、选择题(本题包括3小题，每题6分，共18分)‎ ‎1.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+6H2O2HIO3+10HCl B.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>I2‎ D.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。‎ ‎2.(双选)海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是 (　　)‎ - 9 -‎ ‎【已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等，应在氯化氢气流中加热。】‎ A.除去粗盐中的S、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 B.②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段 C.③⑤中溴元素均被氧化 D.蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法 ‎【解析】选B、C。A项题给试剂不能除去钡离子，加入药品的正确顺序可为：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，故A错误；B项第②步，氢氧化镁先与HCl反应生成氯化镁溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，再在HCl气流中加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁制取Mg，故B正确；C项第③步中溴离子被氧化为溴单质，第⑤步中溴离子被氧化为溴单质，故C正确；D项从海水蒸馏可得蒸馏水，但消耗能源多，该技术不最具发展前景，故D错误。‎ ‎3.(2020·龙岩模拟)某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示(可重复使用，不含制气装置)。下列说法正确的是 (　　)‎ A.按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DACBE B.按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DABAE C.装置E的主要用途是制备NaClO D.在实验中使用到装置C且有色布条褪色，则说明氯气有漂白性 ‎【解析】选B。为验证干燥的氯气有无漂白性，就需要使进入B装置中的氯气不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气，为防止E装置中水蒸气进入B装置中，在B、E装置之间还应加装一个A装置，尾气用NaOH溶液吸收，A、C错误，B正确；本实验的目的是验证干燥的Cl2是否具有漂白性，故不需要使用装置C，且Cl2使湿润的有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，D错误。‎ 二、非选择题(本题包括2小题，共32分)‎ - 9 -‎ ‎4.(14分)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：5S+2I+2H+I2+5S+H2O。‎ 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I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S+I2+H2OS+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，‎ - 9 -‎ 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I，可以利用I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I，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有I。‎ 答案：(1)S+I2+H2O2I-+S+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I，若溶液不变蓝，说明废水中不含有I ‎5.(18分)(2020·黄冈模拟)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+H2OHIO+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.SO2　　D.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C和一种单质气体，该反应的离子方程式为__________ ______________。 ‎ ‎【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)。‎ - 9 -‎ ‎(2)IBr具有强氧化性，I元素显+1价，被还原成I-，S被氧化成S，因此离子方程式为IBr+S+H2OI-+Br-+S+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-2C+N2↑+5Cl-+H2O。‎ 答案：(1)+1　复分解反应 ‎(2)IBr+S+H2OI-+Br-+S+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-2C+5Cl-+N2↑+H2O - 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