题目内容

9．目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等．某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如图1方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br2：

（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为分液漏斗，该仪器使用前须检漏，检漏方法为向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水．
（2）反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O．
（3）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用热空气将Br2吹出．与传统工艺相比，萃取法的优点是没有采用有毒气体Cl2，更环保；溴中不含氯气，所得溴更纯净．
（4）设计图2装置的实验目的是比较氯、溴、碘的非金属性，实验操作步骤如下：
①打开弹簧夹，缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹．
③当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气．
④__________．
请回答：
设计步骤③的实验目的是排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰，证明b中Cl2已充分反应．
步骤④的操作是打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡．

分析 富马酸废液中含有Br-，电解生成溴单质，加入四氯化碳萃取后分液，再加入氢氧化钠反萃取得到含溴离子和次溴酸根离子的溶液，加入硫酸酸化发生氧化还原反应生成溴单质．
（1）操作X为萃取分液；向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水；
（2）反萃取时加入20%的NaOH溶液与溴反应生成溴化钠、次溴酸钠和水；
（3）无有毒气体氯气参加反应，生产过程环保，所得溴更纯净；
（4）根据具体的操作与装置图，可知该实验的目的是：比较氯、溴、碘的非金属性；
步骤③证明b中Cl2已充分反应，排除氯气的干扰；
步骤④是将b中溴与c中溶液混合，验证溴的非金属性比碘的强．

解答 解：富马酸废液中含有Br-，电解生成溴单质，加入四氯化碳萃取后分液，再加入氢氧化钠反萃取得到含溴离子和次溴酸根离子的溶液，加入硫酸酸化发生氧化还原反应生成溴单质．
（1）操作X为萃取分液，需主要的玻璃仪器为液漏斗；检分液漏斗查漏的方法为：向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水，
故答案为：分液漏斗；向分液漏斗中加入少量蒸馏水，检查旋塞处是否漏水，将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水；
（2）萃取时加入20%的NaOH溶液与溴反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，反应的离子方程式为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；
故答案为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；
（3）与传统工艺相比，萃取法的优点是：没有采用有毒气体Cl2，更环保；溴中不含氯气，所得溴更纯净，
故答案为：没有采用有毒气体Cl2，更环保；溴中不含氯气，所得溴更纯净；
（4）根据具体的操作与装置图，可知该实验的目的是：比较氯、溴、碘的非金属性，
步骤③的目的：排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰，证明b中Cl2已充分反应，
步骤④是将b中溴与c中溶液混合，验证溴的非金属性比碘的强，具体操作为：打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡，
故答案为：比较氯、溴、碘的非金属性；
排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰，证明b中Cl2已充分反应；
打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡．

点评 本题考查了物质分离提纯综合应用、物质性质探究实验，侧重考查学生对原理的分析理解，需要学生具备扎实的基础．

练习册系列答案
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8．β-月桂烯的结构如图所示，该物质与Br2按物质的量之比为1：1加成时，所得产物有（　　）
A．2种B．3种C．4种D．6种
20．A、B、C、D四种可溶性盐，阳离子分别可能是Ba2+、Na+、Ag+、Cu2+中的某一种，阴离子分别可能是NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的某一种把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有C盐的溶液呈蓝色．
（1）向这四种盐溶液中分别加盐酸，B盐有沉淀产生，D盐有无色无味气体逸出则它的化学式应为：
ABaCl2，BAgNO3，CCuSO4，DNa2CO3．
（2）写出下列反应的离子方程式
A+BAg++Cl-═AgCl↓
D+盐酸Ba2++SO42-═BaSO4↓．
17．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放在试管中，然后（　　）
A．加水溶解，用红色石蕊试纸测其溶液的酸碱性
B．加强碱溶液后加热，滴入酚酞试液，观察溶液颜色
C．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口观察现象
D．加苛性钠溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口进行检验
4．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示．

（1）基态钛原子的价电子排布图为，其原子核外共有22种运动状态不相同的电子．
（2）NH3的中心原子的价层电子对数为4，其分子立体构型为三角锥形．
（3）1mol化合物甲中含有的σ键数目为13NA，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是化合物乙分子间形成氢键，
（4）配合物五羰基铁[Fe（CO）5]的配位体是CO；常温下，Fe（CO）5为黄色液体，易溶于非极性溶剂，熔点为215K，沸点为376K，则Fe（CO）5的晶体类型为分子晶体．Fe（CO）5受紫外线照射时，发生反应生成九羰基二铁，写出该反应的化学方程式2Fe（CO）5=Fe2（CO）9+CO．
（5）某种单质铁的晶体原子空间利用率为68%，则其为体心立方堆积（填“堆积方式”），铁原子的配位数为8． 假设铁原子的半径为a pm，则该种铁的密度为$\frac{{21\sqrt{3}}}{{4{a^3}{N_A}×{{10}^{-30}}}}$g/cm3．（列出计算表达式）
14．运用相关原理，回答下列各小题：
已知NaHSO4在水中的电离方程为：NaHSO4=Na++H++SO42-
（1）25℃时，pH=3的NaHSO4溶液中，由水电离出的c（H+）=10-11mol/L；pH=3的NH4Cl溶液中，由水电离出来的c（H+）=10-3mol/L．
（2）在NaHSO4溶液中c（H+）=c（OH-）+c（SO42-）（填“＞”“=”或“＜”，下同）；
往硫酸氢钠溶液中滴入氢氧化钡溶液，若SO42-完全沉淀，则反应后溶液的pH＞7．
（3）将20mL pH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1mol/LNa2CO3溶液中，溶液中发生反应的离子方程式为CO32-+H+═HCO3-．
1．运用有关概念判断下列叙述正确的是（　　）
A．能够完全电离的电解质称为强电解质，如硫酸、盐酸、氢氧化钠等是强电解质
B．1mol甲烷燃烧放出的热量为CH4的燃烧热
C．中和反应都有盐和水生成，有盐和水生成的反应都属于中和反应
D．风能是正在探索的新能源之一，它是太阳能的一种转换形式，具有不稳定
18．下列说法中不正确的是（　　）
A．1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热
B．化学能与其他形式的能相互转化的途径是化学反应
C．乙醇分子与水分子之间不仅存在范德华力还存在氢键
D．微粒半径K+＜Cl?＜S2?
19．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料．工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分．
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe（OH）2+□ClO-+□H2O═□Fe（OH）3+□Cl-
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是FeO（OH）．
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为8.0≤pH≤10.4．
Mg（OH）2Zn（OH）2MgCO3CaCO3
开始沉淀的pH10.46.4--
沉淀完全的pH12.48.0--
开始溶解的pH-10.5--
Ksp5.6×10-12-6.8×10-62.8×10-9
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，最合适的反应物是B（选填序号）．K^S*5U．C#O%
a．大理石粉       b．石灰乳       c．纯碱溶液        d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤，干燥．
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于$\frac{125m{\;}_{2}}{81m{\;}_{1}}$×100%．

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