题目内容

12．如图所示是以海水为原料，获得某产物的工艺流程图．已知在吸收塔中，溶液的pH显著减小．请回答下列问题：
（1）图中两次氯化的作用是否相同是（选填“是”或“否”）．
（2）吸收塔中反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr．第二次氯化的离子方程式为2Br-+Cl2═Br2+2Cl-．
（3）资料证实，在酸性介质中，第一次氯化过程中可用O2或空气替代．但在实际工业生产中为什么不用更廉价的空气替代Cl2若用廉价的空气替代Cl2进行第一次氯化，反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+═2Br2+2H2O，很显然反应时需要将大量的盐卤（浓度不大）酸化，反应后又要将废液中和才能排放，在经济上显然没有吸引力．
（4）本工艺的处理方法可简单概括为“空气吹出、X气体吸收、氯化”．某同学认为在工业生产过程中对第一次氯化液直接蒸馏也可得到产物，不必进行上述过程，请对该同学的说法作出正确的评价：错误
氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，产品成本高，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程，提高其浓度，以减少能源的消耗．

分析 海水中通入氯气氧化溴离子为溴单质，通过鼓风机中热空气吹出溴蒸气，和气体X为二氧化硫、水吸收溴单质生成溴化氢，再通入氯气氧化溴化氢生成溴单质，在蒸气驱赶塔通过蒸气吹出溴单质冷却得到溴单质，过程中两氯化是为了富集溴元素，
（1）氯化的作用氯气氧化-1价溴生成溴单质；
（2）吸收塔中是二氧化硫吸收溴单质生成溴化氢和硫酸；氯化是氯气氧化溴离子生成单质溴；
（3）若用廉价的空气替代Cl2进行第一次氯化，反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+═2Br2+2H2O，很显然反应时需要将大量的盐卤（浓度不大）酸化，反应后废液处理量大；
（4）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，产品成本高；

解答 解：（1）图中两次氯化的作用相同，都是氯气氧化溴离子得到溴单质，
故答案为：是；　
（2）吸收塔中反应是二氧化硫吸收溴单质生成溴化氢和硫酸，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr，第二次氯化是氯气氧化溴化氢溶液反应生成溴单质，反应的离子方程式为：2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，
故答案为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr；2Br-+Cl2═Br2+2Cl-；
（3）资料证实，在酸性介质中，第一次氯化过程中可用O2或空气替代．但在实际工业生产中不用更廉价的空气替代Cl2 是因为若用廉价的空气替代Cl2进行第一次氯化，反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+═2Br2+2H2O，很显然反应时需要将大量的盐卤（浓度不大）酸化，反应后又要将废液中和才能排放，在经济上显然没有吸引力，
故答案为：若用廉价的空气替代Cl2进行第一次氯化，反应的离子方程式为4Br-+O2+4H+═2Br2+2H2O，很显然反应时需要将大量的盐卤（浓度不大）酸化，反应后又要将废液中和才能排放，在经济上显然没有吸引力；
（4）在工业生产过程中对第一次氯化液直接蒸馏也可得到产物，不必进行上述过程，氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，产品成本高，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程，提高其浓度，以减少能源的消耗．，
故答案为：错误；氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，产品成本高，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个溴的富集过程，提高其浓度，以减少能源的消耗．

点评 本题考查了海水资源的利用、提取和反应过程分析判断，主要是溴的提取原理和过程中操作的理解应用，掌握接触室解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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17．某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测定）如图所示．

（1）通过上述实验过程，一定不存在的离子是CO32-、SO32-、NO3-．
（2）反应①中生成A的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）若测得X溶液中c（H+）=5mol/L，则X溶液中含（填“含”或“不含”）Fe3+，c（Fe3+）=1 mol/L（若填不含，则不需计算），X溶液中c（Cl-）=14.5mol/L．
3．工业碳酸钠（纯度约为98%）中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Clˉ和SO42ˉ等杂质．为了提纯工业碳酸钠，并获得试剂级碳酸钠，采取工艺流程如图1所示：

已知：Ⅰ．碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图2所示：
Ⅱ．有关物质的溶度积如下
物质CaCO3MgCO3Ca（OH）2Mg（OH）2Fe（OH）3
Ksp4.96×10-96.82×10-64.68×10-65.61×10-122.64×10-39
（1）加入NaOH溶液主要为了除去Mg2+（填离子符号），发生反应的离子方程式为MgCO3+2OH-=Mg（OH ）2↓+CO32-；“沉淀”的主要成份有Mg（OH）2、Fe（OH）3、CaCO3（填化学式）；  向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c（Mg2+）：c（Fe3+）=2.125×1021．
（2）热的Na2CO3溶液有较强的去油污能力，其原因是（用离子方程式及必要的文字加以解释）Na2CO3在溶液中存在水解平衡CO32-+H2O?HCO3-+OH-，溶液呈碱性，当温度升高时水解平衡正向移动，使溶液碱性增强，故去油污能力增强．
（3）“趁热过滤”时的温度应控制在高于36℃．
（4）已知：Na2CO3•10H2O（s）═Na2CO3（s）+10H2O（g）△H=+532.36kJ•mol-1
Na2CO3•10H2O（s）═Na2CO3•H2O（s）+9H2O（g）△H=+473.63kJ•mol-1
写出Na2CO3•H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3•H2O（S）═Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ/mol．
（5）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程图中虚线所示进行循环使用．请你分析实际生产中是否可行不可行，其理由是若“母液”循环使用，则溶液c（Cl-）和c（SO42-）增大，最后所得产物Na2CO3中混有杂质．
20．下列共价化合物中所有原子都满足最外层8电子结构的是（　　）
A．六氟化氙（XeF6）B．次氯酸（HClO）C．氯化硫（S2Cl2）D．白磷（P4）
7．一种新型净水剂PAFC（聚合氯化铁铝，化学式可表示为[AlFe（OH）nCl6-n]m，n＜5，m＜10），广泛用于生活用水的净化和废水的净化．下列有关PAFC的说法正确的是（　　）
A．PAFC用于净化饮用水时，比用相同量的氯化铝或氯化铁对水的pH改变大
B．PAFC中铁为+2价
C．PAFC可看作一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物
D．PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在
17．A、B、C是大家熟悉的与生命活动密切相关的三种化合物，它们所含元素不超过三种，并有如图1所示的转化关系：
其中化合物D也是日常生活中常见的化合物，在一定条件下可与单质甲发生如图2变化：
请你依据上述信息，回答下列有关问题：
（1）在A、B、C、D四种化合物中，所含元素相同的是C和D．
（2）常温下，A和B是通过什么途径转化为C的绿色植物光合作用；该转化的实质是把CO2和H2O转化成有机物．
（3）目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生了不良影响，发生这种变化的主要原因是大量含碳燃料的燃烧，人口膨胀，森林被大面积砍伐等．
（4）化合物D另有一种同分异构体，其结构简式是CH3-O-CH3．
4．下列各表述与示意图一致的是（　　）
A．图①表示25℃时，用0.1 mol•L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化
B．图②中曲线表示反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H＜0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C．图③表示10 mL 0.01 mol•L-1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol•L-1 H2C2O4溶液混合时，n（Mn2+） 随时间的变化
D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2 （g）+H2（g）→CH3CH3（g）；△H＜0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化
1．下列说法正确的是（　　）
A．煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径
B．蚕丝的主要成分是纤维素
C．pH小于7.0的降雨通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水污染
2．向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO3）2．在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g，请列式计算
（1）Cu与Cu2O 的物质的量之比？
（2）硝酸的物质的量浓度？

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