题目内容
【题目】地球上海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg/L。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有
①______________(写出离子方程式);
②3Br2+3CO32-===+5Br+3CO2;
③+5Br+6H+===3Br2+3H2O。
其中反应②中氧化剂是________,还原剂是________。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:_______________。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是_______(填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
【答案】 Cl2+2Br=2Cl+Br2 Br2 Br2 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 分液漏斗 ②
【解析】
(1)①氯气有强氧化性,能氧化溴离子生成溴单质,自身被还原生成氯离子。
②针对3Br2+3CO===BrO+5Br-+3CO2↑反应中,溴的化合价由0价变为+5价和-1价,所以Br2是氧化剂发生还原反应,也是还原剂发生氧化反应,还原剂、氧化剂都为Br2。
(2)溴有氧化性,二氧化硫有还原性,在水溶液里,二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸。
(3)用于萃取实验的仪器是分液漏斗;萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取剂和原溶剂不互溶,萃取剂和溶质不反应,据以上分析解答。
(1)①氯气有强氧化性,能氧化溴离子生成溴单质,自身被还原生成氯离子,离子反应方程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;正确答案:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。
②针对3Br2+3CO===BrO+5Br-+3CO2↑反应中,溴的化合价由0价变为+5价和-1价,所以Br2是氧化剂发生还原反应,也是还原剂发生氧化反应,还原剂、氧化剂都为Br2;正确答案:Br2;Br2。
(2)溴有氧化性,二氧化硫有还原性,在水溶液里,二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;正确答案:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。
(3)用于萃取实验的仪器是分液漏斗,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度,萃取剂和原溶剂不互溶,萃取剂和溶质不反应,根据萃取剂的选取标准知,乙醇、硝酸都和水互溶,所以不能作萃取剂,能作萃取剂的是四氯化碳;正确答案:分液漏斗; ②。
【题目】请根据化学动力学和化学热力学回答下列问题:
I.过氧化氢是一种重要的物质,在科学研究和生产生活中应用广泛。
利用H2O2和KbrO3反应研究瞬时反应速率(r),原理为在酸催化下,KBrO3+3H2O2==KBr+3O2↑+3H2O。资料显示:r=k·cx(KbrO3)·cy(H2O2),其中k为速率常数。在290K测得实验数据如下:
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(H2O2)/(mol/L) | 1 | 1 | 2 | 4 |
c(KBrO3)/(mol/L) | 0.003 | 0.006 | 0.001 | 0.001 |
R/(mol·L-1·s-1) | 3×10-4 | 6×10-4 | 8×10-4 | 6.4×10-3 |
(1)写出H2O2的电子式____________,H2O2 可以看成二元弱酸,写出其第二步电离方程式_________________________________。
(2)根据表格数据信息,写出瞬时反应速率表达式r=______(k保留两位有效数字); 如果减缓反应速率,可采用的方法有___________ (任写两点)。
II.(3)25℃,101kpa时乙烯酮CH2CO(g)和甲烷CH4的燃烧热分别为:ΔH=-1025.1kJ/mol,ΔH=-890. 3kJ/mol,则反应2CH4(g)+2O2(g)CH2CO(g) +3H2O(l)的热化学方程式为__________________。
(4)在恒容容器中。通入2molCH4和2molO2,不能判断反应2CH4(g)+2O2(g)CH2CO(g) +3H2O(l)处于平衡状态的是_________。
体系内压强保持不变 B.体系内气体密度保持不变
C.单位时间每消耗2molCH4,同时生成lmolO2
D.通入等物质的量的反应物,一段时间后反应物浓度之比不变
(5)对于反应2CH4(g)+2O2(g)CH2CO(g) +3H2O(g),在恒容条件下,向容器内加入0.1molCH4和0.1molO2,反应达到平衡时CH2CO的物质的量百分含量为15%,则平衡时n(CH4)=______ mol。