题目内容

海水中含有极为丰富的自然资源。很多常见的金属元素和非金属元素主要以简单离子的形式存在于海水中,海水呈弱碱性。回答下列问题:
海水提溴过程一般分三步,①向浓缩的海水中通入Cl2,将其中的Br-氧化,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,再用热空气吹出溴;②然后用饱和碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为NaBr、NaBrO3,③最后用硫酸酸化5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O
(1)写出第②步反应的离子方程式                                                ;
(2)海水浓缩后还要进一步处理才能通入Cl2,处理的方法是        ,目的是          ,步骤③用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是                      ;
(3)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2      
a.通入HBr   b.加入Na2CO3溶液    c.加入NaBr溶液  d.加入Na2SO3溶液
(4)海水制溴的原理体现了化学工业中“富集”“放大”思想。以海水为原料制备金属镁分三步,试写出其反应原理(用化学方程式表示)
                       ,                     ,                             

(1)Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2(2分)
(2)酸化 海水显碱性防止Cl2歧化  NaBrO3有强氧化性易将HCl氧化生成Cl2 (每空1分)
(3)ac (2分)
(4)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2↑(每空1分)(多写CaO与H2O反应方程式不扣分)

解析试题分析:(1)卤素单质在碱性环境容易发生歧化反应。根据题意结合电荷守恒和质量守恒定律,可得方程式为:Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2(2)海水浓缩后通入Cl2前还要进行酸化处理,否则氯气会发生歧化反应。③用硫酸酸化而不用盐酸酸化是因为NaBrO3有强氧化防止它把易将HCl氧化生成Cl2。(3)除去杂质的原则是“不增”“不减”。即不增加新的杂质,不减少被提存的物质的量。根据它们的活动性关系为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中通入HBr或加入NaBr溶液即选ac。(4)海水中镁元素是以氯化镁的形式存在。所以首先加入价廉的熟石灰将其转化为氢氧化镁沉淀。将沉淀过滤、洗涤后用盐酸溶解得到纯净的氯化镁溶液。然后在氯化氢的环境中加热氯化镁溶液得到无水氯化镁。最后将其电解即可得到金属镁。反应原理用方程式表示为:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2Mg+Cl2
考点:考查海水的综合利用及活泼的金属、非金属的制取方法等的知识。

练习册系列答案
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某混合金属粉末,除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种,含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。
所用试剂:样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O。
该小组探究过程如下:
●查阅资料:

①镁、铝、锌都是银白色的金属
②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2
③Zn(OH)2为白色固体,难溶于水,可溶于强碱及NH3·H2O
④Zn2+易形成络合物如[Zn(NH3)42+,该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+
●提出假设:
(1)假设①:该混合金属粉末中除镁外还含有铝元素;
假设②:该混合金属粉末中除镁外还含有锌元素;
假设③:                                       
●实验探究:
甲同学基于假设③设计实验方案如下:

乙同学同样基于假设3设计另一实验方案如下:

(2)试剂M是________________;沉淀B是              
(3)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好,理由是                 
(4)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后,在其中一种方案的基础上用最简便方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量,他的方法是                
(5)操作Ⅰ的主要过程是:在滤液中逐滴加入            ,直至生成的沉淀刚好溶解,再加入足量的               
(6)某溶液中含有Zn2+、Al3+、NH4+和SO42等离子,向其中逐滴加入NaOH溶液,则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图像正确的是__________。

某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案:

己知熔点:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点:乙酸118℃、苯酚182℃。
(1)写出②的反应化学方程式                                           
(2)②中分离B的操作名称是                        
(3)现对物质C的性质进行实验探究,请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录,在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、2moL·L-1 NaOH、0.1 mol?L-1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、饱和浪水、紫色石蕊试液。

实验操作
预期现象
现象解释
步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。
 
                       
 
                       
步骤:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管
                       
                       
产生白色沉淀
 
                        
                      
步骤3:往c试管        
                        
                       
 
                       
C与加入的试剂发生显色反应。
 
(4)称取一定量的C试样,用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL,加入KBrO3浓度为0.01667 moL·L-1的KBrO3+KBr标准溶液30.00mL,酸化并放置。待反应完全后,加入过量的KI,再用0.1100 mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴成的I2,耗去Na2S2O3标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为:                           
(部分反应离子方程式:BrO3+5Br+6H+=3Br2+3H2O、I2+2S2O32=2I+S4O62

(14分)锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能,已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体,而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物(主要成分为MnO2)洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热,反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液,边加边搅拌,再过滤即可得到碳酸锰。
(l)在第②步中,将上述固体与浓盐酸混合的目的是              
(2)有人认为,将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液,也能达到上述目的,但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式        
(3)查阅文献,发现第③步中,除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2,已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长,易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2,该小组对上述沉淀的成分提出以下假设,请帮助完成假设:
假设一:全部为MnCO3; 假设二:全部为Mn(OH)2; 假设三:       
为验证假设二是否正确,该小组进行了以下研究:
①定性研究:请你完成下表中的内容.

实验步骤(不要求写出具体步骤)
预期的实验现象和结论
将所得沉淀过滤、洗涤,      
                
                  
                  
                
                
                  
                  
  ②定量研究:将所得沉淀过滤、洗涤,置于空气中充分氧化后,小心干燥,取22.0g样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图.根据图中的数据判断假设三成立,理由是   

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