题目内容

目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法工艺,其流程图如下:以下推断不合理的是(  )
A、热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B、SO2吸收溴的反应方程式:SO2+2H2O+Br2→H2SO4+2HBr
C、流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等多种
D、没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质溴的主要原因是为了节能
考点:海水资源及其综合利用
专题:实验设计题,元素及其化合物
分析:用空气从含Br2的海水将Br2吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,然后将吸收液氯化,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,据此分析解答.
解答: 解:用空气从含Br2的海水将Br2吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,然后将吸收液氯化,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,
A.溴易挥发,所以热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质,故A正确;
B.二氧化硫具有还原性,溴具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,反应方程式为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,故B正确;
C.该流程图中能循环利用的物质有二氧化硫和氯气,没有溴,故C错误;
D.海水中溴的含量很低,如果直接采用直接蒸馏含溴海水得到单质溴浪费能源,将溴还原的目的是富集溴,故D正确;
故选C.
点评:本题考查海水资源综合利用,侧重考查分析、判断能力,明确每一个过程中发生的反应及实验操作是解本题关键,知道溴先转化为化合物最后转化为单质的目的,题目难度不大.
练习册系列答案
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高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?(mol-1
(1)已知:C(石墨)+CO2 (g)?2CO(g)△H=+172.5kJ?mol-1则反应:Fe2O3 (S)+3C(石墨)?2Fe(s)+3CO(g)△H=
 
kJ?mol-1
(2)冶炼铁反应  Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ?mol-1
的平衡常数表达式K=
 
,温度降低后,K值
 
.(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)在T°C时,该反应的平衡常数K=27,在1L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
Fe2 O3COFeCO2
甲容器1.0mol1.0mol1.0mol1.0mol
乙容器1.0mol2.0mol1.0mol1.0mol
①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是
 
(填字母).
a.乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b.甲、乙容器中,CO2的平衡浓度之比为2:3
c.当容器内气体压强保持不变时,标志反应达到平衡状态
d.当容器中气体密度保持不变时,标志反应达到平衡状态
(4)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题.
①图1哪个装置可防止铁棒被腐蚀
 
(填编号).

②在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置示意图如图2:A电极对应的金属是
 
(写元素名称),B电极的电极反应式是
 

③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因
 
草酸是一种重要的试剂.下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验.
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol?L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol?L-1、0.2mol?L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间.实验中发生反应的离子方程式为:
 
;预期现象是:
①溶液的颜色由
 
色变为
 
色,
②其中加入
 
mol?L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色.
然而实验结果并不尽如人意.实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢.
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究.下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验
编号
A(KMnO4溶液浓度/mol?L-1B(草酸溶液浓度/mol?L-1C(硫酸溶液浓度/mol?L-1褪色时间/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
浓度/mol?L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(2)由表2可知,三因素中,
 
的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而
 
的浓度对反应速率的影响不显著.
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为
 
mol?L-1、草酸浓度为
 
mol?L-1时,反应最快.即因素A、B的较适宜实验条件得以确定.
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol?L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为
 
mol?L-1
 
mol?L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异.
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响.

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