02第16讲卤素海水资源的开发和利用【答案】听课手册

第16讲卤素海水资源的开发和利用考点一●夯实必备知识1.(2)①I2+FeFeI2②H2+X22HX③X2+H2OHX+HXO④X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(3)2F2+2H2O4HF+O2塑料瓶液态橡胶蓝升华2.HF>HCl>HBr>HIHF<HCl<HBr<HIF-<Cl-<Br-<I-3.(1)白色浅黄色黄色(2)Br-I-(3)蓝【对点自测】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)√●提升关键能力题组一1.B[解析]氯化银是白色固体,溴化银是浅黄色固体,碘化银是黄色固体,卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深,A错误;原子半径越大,原子间的键长就越长,所以卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H-I的顺序依次增大,B正确;HF分子间可形成氢键,沸点比HCl、HBr、HI的高,C错误;F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,D错误。2.D[解析]CCl4是无色液体,Ⅰ中CCl4层显橙色,说明CCl4层含Br2,A正确;碘水中滴加少量CCl4,振荡,CCl4层显紫色,说明I2从水中转移到CCl4中,则I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B正确;Ⅲ中CCl4层显紫色,说明Cl2将I-氧化为I2,则Cl2的氧化性强于I2,C正确;CCl4层显紫色后再滴加氯水,振荡后紫色褪去,则I2被氯水氧化生成IO3-,继续滴加氯水,振荡后CCl4层变为橙色,则Br-被氯水氧化为Br2,故水层中不含I-,含有IO3题组二3.B[解析]还有很多氧化剂(如O3等)能将I-氧化为I2,A项错误;碘单质的CCl4溶液显紫色,C项错误;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错误。4.C[解析]①NaCl、NaBr、N中加碘水和淀粉溶液均变蓝色,无法鉴别;②氯水加入NaCl、NaBr、N中,再加CCl4萃取,下层分别为黄绿色、橙红色和紫红色,可以鉴别;③溴水与NaCl、NaBr不反应,与N反应生成I2,用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;④NaCl、NaBr、N与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀硝酸,沉淀颜色依次为白色、浅黄色、黄色,可以鉴别;⑤与②的原理相似,只是有色层在上层,可以鉴别;⑥FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。题组三5.D[解析]F的非金属性比I强,IF5中I为+5价,F为-1价,故A错误;氧化性:Fe3+>I2,IBr与Fe反应生成FeI2和FeBr2,故B错误;BrCl与足量FeBr2反应的化学方程式为3BrCl+6FeBr2FeCl3+5FeBr3,BrCl中Br元素在反应中由+1价变为-1价,故1molBrCl与足量FeBr2溶液完全反应转移2mol电子,故C错误;IBr中溴元素电负性较强,Br显-1价、I显+1价,IBr可以与水反应生成HIO和HBr,各元素化合价没有改变,不是氧化还原反应,故D正确。6.C[解析]将“SCN”看成一个整体,该反应中Na2S2O6失电子,(SCN)2得电子被还原生成的NaSCN为还原产物,A正确;(SCN)2类似于卤素,与Fe反应生成Fe(SCN)3,B正确;将“SCN”看成一个整体,1mol(SCN)2参与反应时得到2mol电子,即每消耗1mol(SCN)2,约转移1.204×1024个电子,C错误;(SCN)2类似于卤素,(SCN)2与NaOH反应生成NaSCN和NaSCNO两种盐,D正确。考点二●夯实必备知识1.淡化蒸馏反渗透3.(2)Cl2+2Br-Br2+2Cl-Br2+SO2+2H2O4H++2Br-+SO42HBr+Cl22HCl+Br2【对点自测】(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×[解析](2)海水晒盐是物理变化,错误。(4)海带中含有I-,要加入氧化剂将I-氧化成I2,再加入萃取剂萃取,错误。(5)电解饱和食盐水得到的是NaOH、氢气和氯气,错误。●提升关键能力题组一1.C[解析]溴单质沸点低,可用热空气吹出得到含Br2的空气,“吹出塔”步骤利用了溴单质易挥发的性质,A正确;吸收塔内二氧化硫、溴单质和水反应生成硫酸和溴化氢,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,B正确;氯气和溴均可以和NaOH溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去溴中的少量氯气,C错误;制取过程中需要对溴进行富集,根据反应过程,每提取1molBr2,理论上消耗2molCl2,标准状况下消耗Cl2的体积为2mol×22.4L·mol-1=44.8L,2.C[解析]Br2溶于水显酸性,酸化海水可以抑制Br2的溶解,A正确;SO2具有还原性,Br2具有氧化性,则吸收塔中发生的主要反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,B正确;蒸馏过程不能用球形冷凝管,应该用直形冷凝管,C错误;因为Br2易挥发,所以水封的主要目的是防止或减弱Br2的挥发,D正确。题组二3.C[解析]灼烧固体用坩埚,A正确;分离不溶性固体与液体使用过滤法,B正确;蒸馏法分离I2与CCl4,C错误;碘易升华,遇到烧瓶底部(冷水)又凝华,可用升华法提纯粗碘,D正确。4.A[解析]题述流程中灼烧用到坩埚,萃取分液用到分液漏斗,蒸馏用到直形冷凝管和蒸馏烧瓶,过滤用到漏斗,A正确。“氧化”时将碘离子氧化成碘单质,可选用的氧化剂为O2、H2O2,选Br2会引入杂质,B错误。该过程中海带灼烧,氧化过程中碘离子被氧化成碘单质,反萃取过程中碘单质与氢氧化钠溶液发生碘元素的歧化反应,酸化、分离过程中生成碘单质,共4个氧化还原反应;流程中涉及过滤、分液、蒸馏三种分离操作,C错误。反萃取时反应的离子方程式为3I2+6OH-5I-+IO3-+3H2O,D经典真题·明考向1.C[解析]碘可使淀粉溶液变蓝,则“碘钟”反应中碘会在生成和消耗中来回转化。溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;溶液由蓝色变为无色,说明I2转化为化合态,B正确;溶液最后为蓝色,H2O2在此过程中参加反应,不起漂白作用,C错误;在此过程中,因为有I2的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确。2.B[解析]由题给流程可知,向含碘的四氯化碳废液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中若加入硫酸,碘化钠和碘酸钠在酸性溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。由分析可知,步骤Ⅰ中,加入的足量碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,四氯化碳的密度大于水,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,故A正确;上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,则分液时应从分液漏斗下口放出四氯化碳,再从上口倒出溶液A,故B错误;由分析可知,向溶液A中加入硫酸的目的是使碘化钠和碘酸钠在酸性溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确。3.A[解析]向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明碘与碘化钾溶液中的碘离子反应生成I3-,使上层溶液呈棕黄色,下层紫红色变浅,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故A正确;次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH,故B错误;由题意可知,向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时,硝酸银过量,再加入碘化钾溶液时,生成碘化银沉淀,不存在沉淀的转化,无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小,故C错误;新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成碘,碘单质能使淀粉变蓝色,则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子,无法证明氯气与水的反应存在限度,故4.(1)直形冷凝管除去市售的溴中少量的Cl2Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑(2)蒸发皿2MnO4-+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2(3)液封除去杂质HBr(4)0.31m(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处[解析]市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2,利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴,利用题图装置,市售的溴滴入浓CaBr2溶液中,Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去,I2与Br2一起蒸馏、冷凝进入热的草酸钾溶液中,并被草酸钾还原为I-、Br-,将D中溶液转移至蒸发皿,边加热边向溶液中滴加酸化的高锰酸钾溶液,氧化I-,滴加至出现红棕色气体,继续加热蒸干得含KBr的固体,将含KBr的固体和K2Cr2O7固体混合均匀加入B中,D中加入冷的蒸馏水,由A向B中滴加适量浓H2SO4,水浴加热蒸馏,Br-被Cr2O72-氧化为Br2,溴蒸气经冷凝后进入D,将得到的D(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气;市售的溴中含有少量的Cl2和I2,Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去;水浴加热B时,Br2、I2蒸发、冷凝后进入装置D中,分别与K2C2O4发生氧化还原反应,Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑、I2+K2C2O42KI+2CO2↑,由于Br2为进入D的主要物质,故主要反应的化学方程式为Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑。(2)因最后将溶液蒸干得固体R,则将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体(刚开始产生Br2),即说明KMnO4已将KI全部氧化,发生反应的离子方程式为2MnO4-+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2O;KBr几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为KBr(3)密度Br2>H2O,D中冷的蒸馏水起到液封的作用,同时可除去杂质HBr。(4)为防止K2Cr2O7将Br-氧