题目内容
【题目】海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为 ___________ .
(2)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达,有关反应的离子方程式为_________________;
(3)从理论上考虑,下列物质也能吸收Br2的是____________.
A. H2O B. Na2CO3 C. Na2SO3 D. FeCl3
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,的沸点为,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式是__________ ,溴蒸汽冷凝后得到液溴和溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离,所用的分离仪器名称是__________ .
【答案】 富集溴元素 SO2+Br2+2H2O=4H++SO42+2Br BC 水浴加热 分液漏斗
【解析】通过海水蒸发得到淡水、NaCl、母液,向母液中通入氯气,发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,利用热空气吹出溴,用SO2吸收Br2,发生反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,向溶液中通入氯气发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,然后采用萃取的方法获取Br2。
(1)海水中溴元素含量较少,步骤I中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为富集溴元素,故答案为:富集溴元素;
(2)在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,由此反应可知,生成物为强酸,所以除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;
(3)A.H2O和溴单质反应微弱,不能充分吸收溴单质,故A错误;B.碳酸钠溶液显碱性,溴的水溶液显酸性,碱性溶液可以与酸性溶液反应,可以吸收,故B正确;C.Na2SO3 溶液具有还原性,可以被溴单质氧化,能吸收溴单质,故C正确;D.FeCl3溶液具有氧化性,不能氧化溴单质,因此不能吸收溴单质,故D错误;故答案为:BC;
(4)的沸点为,微溶于水,有毒性和强腐蚀性,步骤Ⅲ的操作中对盛有工业溴的蒸馏烧瓶采取的加热方式可以是水浴加热,溴蒸汽冷凝后得到液溴密度比水大,沉在溴水的下面,可以通过分液的方法分离,使用的仪器为分液漏斗,故答案为:水浴加热;分液漏斗。
【题目】用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下:
注:钴与盐酸反应极慢,需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
有关钴、镍和铁化合物的性质见下表:
化学式 | 沉淀完全时的pH | 钴镍性质 |
Co(OH)2 | 9.4 | Co+2HCl=CoCl2+H2↑ Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+ Co2++2H2OCo(OH)2+2H+ Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O |
Fe(OH)2 | 9.6 | |
Fe (OH)3 | 3.7 |
(1)“除镍”步骤中,NH3·H2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至x=_______时,除镍效果最好。
加NH3·H2O调pH | 收率/% | Ni2+含量/% |
9 | 98.1 | 0.08 |
9.5 | 98 | 0.05 |
10 | 97.6 | 0.005 |
10.3 | 94 | 0.005 |
(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3,此反应的化学方程式为________________。
(3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是________________________。
(4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是_______________________________。
(5)在“调pH”步骤中,加盐酸的作用是______________________________。
(6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数为_____________________。