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19．溴化锂常用于制冷工业，可用尿素、碳酸锂及溴为原料生产溴化锂，其原理是
3Br2+3Li2CO3+CO（NH4）2?6LiBr+2H2O+N2↑+4CO2↑其主要工艺流程如下：

（1）溴化时，pH过小对反应不利，一方面是因为碳酸锂会反应生成CO2，另一方面使溴单质和水的反应平衡向逆反应方向移动，温度不宜超过60℃的原因是温度过高会加快溴蒸汽的挥发和次溴酸根会发生自身氧化还原反应．
（2）反应过程中，若pH＞6，产品中会有溴酸盐，其原因是BrO-发生了自身的氧化还原反应，写出反应的离子方程式：3BrO-=BrO3-+2Br-．
（3）试剂X的化学式为LiOH，加活性炭处理的目的是吸附脱色．
（4）若直接用氨水代替尿素也可生产溴化锂，同时生成水、二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为3 Br2+3 Li2CO3+2 NH3．H2O=6LiBr+5 H2O+N2↑+3 CO2↑．
（5）用惰性电极电解熔融碳酸锂可得到金属锂，则阳极的电极方程式为2 CO32--4 e-=O2↑+2CO2↑．
（6）若原料中碳酸锂的质量为mg，最终得到溴化锂的质量为ng，据此能不能计算出溴化锂的产率？若能请写出其表达式（含m、n的表达式）；若不能，请说明理由不能，因为在图示流程中加入的 LiOH也会生成LiBr．

分析 （1）溴化时，pH过小，酸性大，碳酸锂会反应生成CO2；另一方面溴单质和水的反应：Br2+H2O?H++Br-+HBrO，使平衡向逆反应方向移动；温度过高会加快溴蒸汽的挥发和次溴酸根会发生自身氧化还原反应；
（2）BrO-发生了自身的氧化还原反应，Br元素化合价升高和降低，反应生成BrO3-、Br-；
（3）调节pH溶液时不增加新杂质，根据阳离子是Li+判断碱的化学式；活性炭用于吸附脱色；
（4）由题干信息可知，氨水代与溴、碳酸锂反应生成溴化锂，同时生成水、二氧化碳和氮气，配平书写方程式；
（5）用惰性电极电解熔融碳酸锂可得到金属锂，阳极发生氧化反应，阴离子CO32-放电，碳酸根中氧元素发生氧化反应，反应生成二氧化碳与氧气；
（6）若原料中碳酸锂的质量为mg，最终得到溴化锂的质量为ng，因为在图示流程中加入的 LiOH也会生成LiBr，据此不能计算出溴化锂的产率．

解答 解：（1）溴化时，pH过小，酸性大，碳酸锂会反应生成CO2，另一方面溴单质和水的反应：Br2+H2O?H++Br-+HBrO，使平衡向逆反应方向移动；温度过高会加快溴蒸汽的挥发和次溴酸根会发生自身氧化还原反应，所以温度不宜超过60℃，
故答案为：CO2；逆反应方向；温度过高会加快溴蒸汽的挥发和次溴酸根会发生自身氧化还原反应；
（2）BrO-发生了自身的氧化还原反应，Br元素化合价升高和降低，反应生成BrO3-、Br-，反应离子方程式为：3BrO-=BrO3-+2 Br-，
故答案为：3BrO-=BrO3-+2 Br-；
（3）调节pH溶液时不增加新杂质，阳离子是Li+，故碱是LiOH；活性炭用于吸附脱色，
故答案为：LiOH；吸附脱色；
（4）由题干信息可知，氨水代与溴、碳酸锂反应生成溴化锂，同时生成水、二氧化碳和氮气，反应方程式为：3 Br2+3 Li2CO3+2 NH3．H2O=6LiBr+5 H2O+N2↑+3 CO2↑，
故答案为：3 Br2+3 Li2CO3+2 NH3．H2O=6LiBr+5 H2O+N2↑+3 CO2↑；
（5）用惰性电极电解熔融碳酸锂可得到金属锂，阳极发生氧化反应，阴离子CO32-放电，碳酸根中氧元素发生氧化反应，反应生成二氧化碳与氧气，电极反应式为：2 CO32--4 e-=O2↑+2CO2↑，
故答案为：2 CO32--4 e-=O2↑+2CO2↑；
（6）若原料中碳酸锂的质量为mg，最终得到溴化锂的质量为ng，因为在图示流程中加入的 LiOH也会生成LiBr，据此不能计算出溴化锂的产率，
故答案为：不能，因为在图示流程中加入的 LiOH也会生成LiBr．

点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、对实验条件的分析评价、电极反应式书写等，（5）中电极反应式书写为易错点，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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19．请正确书写下列方程式．
（1）乙烯与溴水的反应CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBr-CH2Br
（2）丙烯与HCl的反应（遵循马氏规则）CH2=CHCH3+HCl→CH3CHClCH3
（3）乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应C2H6+Cl2$\stackrel{光照}{→}$C2H5Cl+HCl反应类型为取代反应
（4）写出由乙炔生产聚氯乙烯合成树脂所涉及的两个有机化学反应方程式，并且指明所属类型．
?CH≡CH+HCl$\stackrel{催化剂}{→}$CH2=CHCl，反应类型为加成反应；
?nCH2=CHCl$\stackrel{催化剂}{→}$，反应类型为加聚反应．
20．图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素气态氢化物的沸点．其中表示ⅥA族元素气态氢化物沸点的是曲线A，表示ⅣA族元素气态氢化物沸点的是曲线D；同一族中第4、5周期元素气态氢化物的沸点明显高于第3周期元素气态氢化物的沸点，其原因是同一族中第4、5周期元素气态氢化物都不含氢键且分子间作用力大于第三周期氢化物．
7．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有良好的应用前景．其生产工艺如图：

已知：①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）
②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在温度较低（填“温度较高’’或“温度较低”）的情况下进行．
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
（3）写出Fe（NO3）3在强碱性条件下与KClO反应制K2FeO4的离子方程式2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5 H2O．
（4）在“反应液I”中加KOH固体的目的是AC（填序号）．
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3化为KClO
（5）每制得59.4gK2FeO4，理论上消耗氧化剂的质量40.73g．
（6）从环境保护的角度看，制备Na2FeO4（实际应用中Na2FeO4可替代K2FeO4使用）较好的方法为电解法，其装置如图I所示．


①电解过程中阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
②图I装置中的电源采用NaBH4（硼元素的化合价为+3）和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图Ⅱ所示．工作过程中该电源的正极反应式为H2O2+2e-=2OH-．
14．抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如图1：

己知：①炉气、尾气中均含有SO2、水蒸气等；②“混合反应”中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘．
（1）“混合反应”中纯碱（Na2CO3）参与反应的化学方程式为：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑（或2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2↑）（任写一个）．
（2）用NaOH“除杂”时，主要的离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓（或Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓或HSO3-+OH-=SO32-+H2O））（任写一个）．
（3）通过“操作I”可以得到亚硫酸钠晶体，其操作过程包括：加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（写出主要步骤名称）及洗涤、干燥．
（4）硫酸生产中炉气转化反应为：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）．研究发现，SO3的体积分数（SO3%）随温度（T）的变化如图2中曲线I所示．
下列判断正确的是AC（填序号）．
A．该反应的正反应为放热反应
B．曲线I上A、C两点反应速率的关系是：υA＞υC
C．反应达到B点时，2υ正（O2）=υ逆（SO3）
D．已知V2O5的催化效果比Fe2O3好，若I表示用V2O5催化剂的曲线，则Ⅱ是Fe2O3作催化剂的曲线．
4．氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．制备氨基甲酸铵的化学方程式如下：2NH3（g）+CO2（g）═NH2COONH4（s）△H＜0，
已知氨基甲酸铵有以下性质：
a．常温下在干燥的空气中稳定，遇水生成碳酸铵或碳酸氢铵；
b.59℃则可分解成NH3和CO2气体；
用如图1装置制备干燥的氨气，图Ⅱ装置制备氨基甲酸铵，把制备的干燥的氨气和二氧化碳通入四氯化碳中不断搅拌混合，当生成的氨基甲酸铵晶体悬浮在四氯化碳中较多时停止制备（注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质）．

请回答下列问题：
（1）图1中，仪器B的名称干燥管，A中的化学反应方程式是CaO+NH3•H2O=Ca（OH）2+NH3↑；
（2）图2装置中使用冰水的原因是降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）；
（3）图2中液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例；
（4）从图2反应后的混合物中分离出产品的方法是B；
A．蒸馏      B．过滤      C．分液     D．结晶
（5）图2装置中，尾气处理装置如图3所示，玻璃管的作用防止倒吸，浓硫酸的作用是吸收多余氨气和防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；
（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品7.82g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为10.0g，则样品中氨基甲酸铵的质量分数为79.8%（计算结果精确至0.1%）
11．某实验小组用图所示装置制备一硝基甲苯（包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯）：
反应原理：
实验中可能用到的数据：
密度g•cm-3沸点/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水，易溶于硝基甲苯
对硝基甲苯1.286237.7不溶于水，易溶于液体烃
邻硝基甲苯1.162222不溶于水，易溶于液体烃
实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三颈瓶中加入13g甲苯（易挥发），按图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃，反应大约10min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g．
请回答下列问题：
（1）实验前需要在三颈瓶中加入少许沸石（或碎瓷片），目的是防止爆沸．
（2）冷凝管的作用是冷凝回流；冷却水从冷凝管的a（填“a”或“b”）端进入．
（3）仪器A的名称是分液漏斗，使用该仪器前必须进行的操作是检查是否漏液．
（4）分离反应后产物的方案如下：

其中，操作1的名称为分液，操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管（尾接管）和蒸馏烧瓶、冷凝管．
（5）本实验中一硝基甲苯的产率为77.5%（结果保留小数点后一位数字）．
8．某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程，NH3的转化过程如图1所示．

甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验．
用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
（1）仪器a的名称是长颈漏斗，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是d（填下列序号字母）．
a．使氨气和氧气充分混合    
b．控制通入氨气和氧气的体积比
c．平衡装置内的压强    
d．锥形瓶内液体是饱和食盐水
（2）甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应，原因是其观察到（G处圆底烧瓶中）有红棕色气体产生（填支持其观点的实验现象）；甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液（忽略Cu2+的水解），理论上所需氨气在标准状况下的体积为2.24L（假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置）；从所得CuSO4溶液中得到CuSO4•5H2O晶体的法是将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）乙同学为模拟过程IV的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是a（填下列序号字母）．
a．关闭K3并熄灭酒精灯    
b．关闭K4并熄灭酒精灯
c．关闭K3、K4并熄灭酒精灯
（4）丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是缺少尾气处理装置．
9．根据如图，可判断出下列离子方程式中错误的是（　　）
A．2Ag+（aq）+Cd（s）=2Ag（s）+Cd 2+（aq）B．Co2+（aq）+Cd（s）=Co（s）+Cd2+（aq）
C．2Ag（s）+Cd2+（aq）=2Ag+（aq）+Cd（s）D．2Ag+（aq）+Co（s）=2Ag（s）+Co2+（aq）

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