题目内容
【题目】我国有广阔的海岸线,海水综合利用大有可为。海水中溴含量为 65 mg/L,从海 水中提取溴的工业流程如下:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是:_____。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出 Br2,利用了溴的________。
A.氧化性B.还原性C.挥发性 D.腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:_____
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出 溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________。由此反应可知, 除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是________。
A.乙醇 B.四氯化碳 C.氢氧化钠溶液 D.苯
【答案】 富集溴元素 C 3 3 1 5 3 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42- 强酸对设备的严重腐蚀 BD
【解析】根据流程分析可知:海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水,卤水加入氧化剂氧化溴离子为单质溴,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质;
(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本;(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,答案选C;(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑;(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子方程式SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,硫酸和氢溴酸为强酸,强酸对设备的严重腐蚀; (5)萃取剂的选取标准:萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶,A.乙醇易溶于水,所以不能作萃取剂,A错误;B.四氯化碳符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,B正确;C.氢氧化钠溶液和溴能发生加成反应,所以不能作萃取剂,C错误;D.苯符合萃取剂选取标准,所以能作萃取剂,D正确;答案选BD。
【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水淡化的方法有蒸馏法、________________(填1种方法)。
(2)海水制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠,制取的离子方程式为___________。
(3)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:______________
□Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______
(4)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
己知:常温下0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是_________________________。
②用NaClO氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式为___________________。
③步骤③可以将SOCl2与MgCl2·6H2O混合加热制取无水MgCl2,SOCl2的作用是___________。
④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.2molCO(NH2)2时消耗NaClO__________g。
⑤如果沉淀0.010mol/LMgCl2溶液,根据表格中的数据计算,当pH=11.2时溶液中c(Mg2+)=____mol/L。