题目内容

7.浩瀚的大海蕴含的元素有80多种,是一个巨大的宝藏库.地球上99%以上的溴元素都蕴藏在大海中,因此,溴被称为“海洋元素”.工业上常用“空气吹出法”工艺进行海水提溴.因卤水中溴(Br2)的含量较低,必须用工业方法将卤水进行浓缩、提纯从而达到节约成本和能源的目的.“空气吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工艺,此法可从低浓度含溴卤水中提取溴(Br2).其工艺流程如下:

(1)粗盐中含有多种可溶性杂质如氯化镁、硫酸钠、氯化钙和一些不溶性杂质.粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,进行此实验时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和漏斗.若需要将粗盐精制,则要除净其中的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,常需用的试剂有:盐酸(过量)、BaCl2溶液(过量)、NaOH溶液(过量)和Na2CO3溶液(过量).在此精制过程中,滴加过量盐酸的作用是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠.
(2)步骤④:含溴(Br2)的空气被SO2吸收会转化成HBr和硫酸,请写出发生反应的化学方程式Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4.
(3)步骤⑥中的“蒸馏”是一种分离沸点相差较大的液体混合物的方法,根据物质沸点的差异通过控制温度进行分离.蒸馏过程中发生了物理(填“物理”或“化学”)变化.已知溴的沸点是58.5℃,而实际溴出口温度一般控制在80-90℃,温度过高或过低都不利于生产.温度不能过高的原因是温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水蒸气增加.
(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低.

分析 (1)粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,应该通过过滤碱性,过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和漏斗;
氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
(2)根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式;
(3)水的沸点是100℃;
(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是:氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低.

解答 解:(1)粗盐的初步提纯需要先除去不溶性杂质,应该通过过滤碱性,过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和漏斗;
氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此在此精制过程中,滴加过量盐酸的作用是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠.
故填:漏斗;除去过量的碳酸钠和氢氧化钠.
(2)步骤④:含溴(Br2)的空气被SO2吸收会转化成HBr和硫酸,发生反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4.
故填:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4.
(3)蒸馏过程中没有生成新物质,发生了物理变化;
温度不能过高的原因是:温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水蒸气增加.
故填:物理;温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水蒸气增加.
(4)氯化后的海水也含有溴单质,为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”,其原因是:氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低.
故填:氯化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,成本高,而“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的富集过程,成本低.

点评 本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网