题目内容

【题目】工业上以浓缩海水(含较高浓度的Br-)为原料提取溴的部分流程如下:

已知:3Br2+3CO32- =5Br- +BrO3- +3CO2

图甲图乙

1)反应用的Cl2可由图甲所示装置制取,制取Cl2的化学方程式为____。为除去Cl2中挥发出的HCl,装置E中所盛溶液是____

2)实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。

①通入Cl2时发生反应的离子方程式为____

②通入热空气的作用是____

③烧杯C中所盛溶液是____

④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,可以观察到的现象是____

3)“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为____

4)蒸馏后,蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2,可以向其中加入少量____萃取其中的Br2

【答案】MnO24HCl() MnCl2Cl22H2O 饱和食盐水 Cl22Br-Br22Cl- Br2从溶液中吹出 NaOH溶液 导管中液面上升 5Br-BrO3-6H3Br2+3H2O 四氯化碳(或苯)

【解析】

1)二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2;氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中的溶解度小,则为除去Cl2中挥发出的HCl,装置E中所盛溶液是饱和食盐水;

2)①通入Cl2时,可将Br-氧化为Br2

②通入热空气能将溴吹入吸收塔,提高产量;

③烧杯C应为尾气处理装置,吸收未反应的Cl2Br2等有毒气体,防止污染空气;

④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,会将烧瓶中溶液压入玻璃管中,可以观察到的现象是导管中液面上升;

3Br2NaCO3溶液吸收后,Br2反应生成Br-BrO3-,加入稀硫酸后,会发生归中反应生成Br2

4Br2易溶于四氯化碳(或苯),且四氯化碳(或苯)与水不互溶,据此解答。

1)二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2,反应的化学方程式为MnO24HCl() MnCl2Cl22H2O,为除去Cl2中挥发出的HCl,装置E中所盛溶液是饱和食盐水;

故答案为:MnO24HCl() MnCl2Cl22H2O;饱和食盐水;

2)①通入Cl2时,可将Br-氧化为Br2,发生反应的离子方程式为Cl22Br-Br22Cl-

故答案为:Cl22Br-Br22Cl-

②通入热空气能将溴吹入吸收塔,提高产量,则通入热空气的作用是将Br2从溶液中吹出;

故答案为:将Br2从溶液中吹出;

③烧杯C应为尾气处理装置,吸收未反应的Cl2Br2等有毒气体,防止污染空气,则所盛溶液应是NaOH溶液(或NaCO3溶液);

故答案为:NaOH溶液(或NaCO3溶液);

④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,会将烧瓶中溶液压入玻璃管中,可以观察到的现象是导管中液面上升;

故答案为:导管中液面上升;

3Br2NaCO3溶液吸收后,Br2反应生成Br-BrO3-,加入稀硫酸后,会发生归中反应生成Br2,则反应釜2”中所发生反应的离子方程式为5Br-BrO3-6H3Br2+3H2O

故答案为:5Br- BrO3- 6H3Br2 + 3H2O

4Br2易溶于四氯化碳(或苯),且四氯化碳(或苯)与水不互溶,则蒸馏后,蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2,可以向其中加入少量四氯化碳(或苯)萃取其中的Br2,再进行蒸馏得到Br2

故答案为:四氯化碳(或苯)。

练习册系列答案
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【题目】乙醛是一种重要的烃类衍生物,广泛应用于纺织、医药、化纤、染料和食品工业。

()以乙烯和氧气(或空气)为原料,在由PdCl2CuCl2、盐酸组成的催化剂水溶液中,进行液相氧化生产乙醛,工业上一般控制反应温度在120~130℃,压强在300~350KPa。又称Wacker法。其反应式为:

主反应:CH2═CH2(g) +O2(g) CH3CHO(g) ΔH=-243.2 kJ·mol1

副反应:CH2═CH2(g) + O2(g) CO2(g)H2O(g) ΔH=-705.5kJ·mol1

(1)已知:水的汽化热是44.0 kJ·mol1,请计算乙烯的燃烧热:ΔH =__________ kJ·mol1

汽化热:在标准大气压(101KPa)下,使1mol物质在一定温度下蒸发所需要的热量。

(2)Wacker法乙烯氧化制乙醛过程,按照以下机理进行:

①乙烯羰基化反应:_____________________________

②金属钯的再氧化反应:Pd + 2CuCl2 = PdCl2 + 2CuCl

③氯化亚铜的氧化反应:2CuCl + O2 + 2HCl = 2CuCl2 + H2O

请写出①的反应方程式__________________________

(3)下列有关说法正确的是_______________

AWacker法制乙醛反应中,氯化钯是反应催化剂,氯化铜的作用是使催化剂再生,没有氯化铜的存在,就不能完成此催化过程。

B.工业上采用的原料气中乙烯大量过量,并有大量未反应的乙烯气要循环使用,这样可提高乙烯利用率,同时原料气中加入CO2有利于提高乙醛选择性。

C.原料气中乙烯大量过量的原因可能是为了让乙烯的体积分数处在爆炸极限范围之外,以避免危险的发生。

D.乙烯氧化生成乙醛的反应是在气-液相中进行的,加压和升温都有利于提高乙烯和氧在液体中的溶解度,加快反应速率。

(4)控制反应条件在120~130℃和300~350KPa,原料气的体积比是V(C2H4):V(O2):V(CO2):V(N2) = 15:10.5:9.5:65,以一定流速通入催化剂水溶液中,一段时间后反应达平衡,测得乙烯的体积分数是0.1,氧气的体积分数是0.05,如果充入100mol原料气,请计算反应达平衡时,n(CH3CHO) =

___________ mol(不考虑HCl的挥发)

()实际工业生产要求有较高产量,速率不能太低,转化率尽可能大,所以应尽量使平衡正向移动。

(1)可逆反应:aAbB rR +s S ,对反应物A,净反应速率为rA = r(XA) – r(XA)XA为反应物A的转化率,图a表示反应物A的转化率和A的净反应速率与温度(T)的关系图。图a分析可知,在相同温度下,净反应速率为________时,XA最大(从“r=0r1r2r3r4选填);由图a判断该反应是__________反应(填吸热放热),并简述原因__________

(2)请在图a中绘制:在不同r下,符合工业生产要求的最佳温度__________

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