题目内容
(15分)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于第______周期第________族。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是__________________________。
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为________________________。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因____________________________________________________。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是____________。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是_________________________________________。
(1)4 ⅦA (2)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应 (3)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
(4)温度过高,产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低
(5)分液漏斗
(6)“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能更少,成本降低
解析试题分析:(1)35号元素溴在周期表中位于第四周期第ⅦA。(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,是因为在酸性溶液中可以减少Cl2、Br2与水反应;(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO。(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,是因为温度过高,会产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气含量增加;若温度过低,溴又不能完全蒸出,吸收率就会降低。(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离互不相溶的两层液体混合物的方法叫分液,分离仪器的名称是分液漏斗。(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,是因为“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能更少,成本降低,效益更高。
考点:考查空气吹出法从“海水提溴”的反应原理、反应条件的选择、离子方程式的书写混合物的分离方法知识。
下列叙述不正确的是( )
A.可以用溴水来鉴别乙烯和苯 |
B.可以用金属钠来鉴别乙醇和乙酸 |
C.可以用新制的氢氧化铜来鉴别葡萄糖和淀粉 |
D.可以用灼烧的方法来鉴别真丝布料和纯棉布料 |
“结晶玫瑰”具有强烈的玫瑰香气,是一种很好的定香剂。其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”通常用三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐为原料制备:
已知:
三氯甲基苯基甲醇 | 式量:224.5。无色液体。不溶于水,溶于乙醇。 |
醋酸酐 | 无色液体。溶于水形成乙酸,溶于乙醇。 |
结晶玫瑰 | 式量:267.5。白色至微黄色晶体。熔点:88℃。不溶于水,溶于乙醇,70℃时在乙醇中溶解度为a g。 |
醋酸 | 无色的吸湿性液体,易溶于水、乙醇。 |
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和醋酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并 。待混合均匀后,最适宜的加热方式为 (填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(2)粗产品的成分是结晶玫瑰与少量____________________的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将粗产品溶解在 中,按粗产品、溶剂的质量比为1: 混合,用水浴加热到70℃回流溶剂使粗产品充分溶解 | 得到无色溶液 | |
② | 将步骤1所得溶液___________ | | |
③ | 干燥步骤2所得白色晶体, | __________________ | 白色晶体是结晶玫瑰 |
由信息可知,从高温浓溶液中获得较大晶体的操作为 。
(4)22.45g三氯甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰22.74g,则产率是____。(保留两位有效数字)
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程如下:
(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为________。图乙表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70 ℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是
________________________________________________________________。
(2)工艺流程中副产品的化学式为______________。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价:_____________________________________________
(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3molL-1,则Ca2+的浓度为________mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为_______________________________________。