题目内容
溴化钠是工业提溴的中间产物,也是重要的化工生产原料,回答下列问题.
(1)工业上用氯气氧化卤水中的溴离子,吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收,反应的化学方程式为:3Na2CO3+3Br2→5NaBr+NaBrO3+3CO2若生成标准状况下3.36L CO2,吸收的Br2为 g.
(2)吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气,用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3.若所得溶液中含0.1mol NaCl与0.6mol NaBr,则溶液中NaBrO3的物质的量为 mol.
(3)将纯碱吸收后所得的溶液浓缩,加入2mol/L H2SO4后蒸馏可以回收纯溴:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4→3Na2SO4+3Br2↑+3H2O已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6g液溴,硫酸全部转化为硫酸钠.
若改为加入180mL硫酸,计算可回收的液溴的质量.
(4)向0.3mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热,产生的气体呈红棕色,且残留物中不含溴元素.将所得气体通入280mL 2mol/L的Na2SO3溶液中,无任何气体逸出,最终得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三种溶质的无色溶液.求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量.
(1)工业上用氯气氧化卤水中的溴离子,吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收,反应的化学方程式为:3Na2CO3+3Br2→5NaBr+NaBrO3+3CO2若生成标准状况下3.36L CO2,吸收的Br2为
(2)吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气,用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3.若所得溶液中含0.1mol NaCl与0.6mol NaBr,则溶液中NaBrO3的物质的量为
(3)将纯碱吸收后所得的溶液浓缩,加入2mol/L H2SO4后蒸馏可以回收纯溴:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4→3Na2SO4+3Br2↑+3H2O已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6g液溴,硫酸全部转化为硫酸钠.
若改为加入180mL硫酸,计算可回收的液溴的质量.
(4)向0.3mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热,产生的气体呈红棕色,且残留物中不含溴元素.将所得气体通入280mL 2mol/L的Na2SO3溶液中,无任何气体逸出,最终得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三种溶质的无色溶液.求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量.
考点:化学方程式的有关计算,氯、溴、碘及其化合物的综合应用
专题:计算题
分析:(1)根据反应方程式计算;
(2)根据化合价升降总数相等来计算NaBrO3的物质的量;
(3)根据反应方程式计算生成81.6g液溴消耗硫酸的体积,进而确定加入180mL硫酸生成溴的质量;
(4)红棕色气体中有Br2,同时有SO2,且两者为1:1,如果只有Br2和SO2,则分别为0.15mol,分别通入溶液中,且无气体逸出,需要消耗0.30mol Na2SO3小于0.56mol,故气体除Br2、SO2外,还有HBr.
设气体中Br2为x mol,HBr为(0.3-2x)mol,SO2为x mol,根据方程式计算.
(2)根据化合价升降总数相等来计算NaBrO3的物质的量;
(3)根据反应方程式计算生成81.6g液溴消耗硫酸的体积,进而确定加入180mL硫酸生成溴的质量;
(4)红棕色气体中有Br2,同时有SO2,且两者为1:1,如果只有Br2和SO2,则分别为0.15mol,分别通入溶液中,且无气体逸出,需要消耗0.30mol Na2SO3小于0.56mol,故气体除Br2、SO2外,还有HBr.
设气体中Br2为x mol,HBr为(0.3-2x)mol,SO2为x mol,根据方程式计算.
解答:
解:(1)3Na2CO3+3Br2→5NaBr+NaBrO3+3CO2
480g 67.2L
m 3.36L
m=
=24g,故答案为:24;
(2)生成0.1mol NaCl与0.6mol NaBr,化合价降低总数为:0.1mol+0.6mol=0.7mol,则化合价升高总数为:0.7mol,生成NaBrO3的物质的量为:
=0.14mol,故答案为:0.14;
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4→3Na2SO4+3Br2↑+3H2O
3mol 480g
2mol/L×V 81.6g
V=
=0.255L=255mL,300mL-255mL=45mL,即有45mL硫酸和碳酸钠反应,加入180mL硫酸,有45mL和碳酸钠反应,则剩余180mL-45mL=135mL,参与生成溴的反应,生成的溴为:
×135mL=43.2g,
答:可回收溴43.2g;
(4)红棕色气体中有Br2,同时有SO2,且两者为1:1,如果只有Br2和SO2,则分别为0.15mol,分别通入溶液中,且无气体逸出,需要消耗0.30mol Na2SO3小于0.56mol,故气体除Br2、SO2外,还有HBr.
设气体中Br2为x mol,HBr为(0.3-2x)mol,SO2为x mol,则:
Br2+Na2SO3+H2O→Na2SO4+2HBr HBr+Na2SO3→NaHSO3+NaBr
x x 2x 0.3 0.3
SO2+Na2SO3→2NaHSO3
x x
x+0.3+x=0.56 解得x=0.13mol
故Br2有0.13mol、SO2为0.13mol、HBr为0.04mol,
答:红棕色气体中Br2 0.13 mol、SO2 0.13 mol、HBr 0.04 mol.
480g 67.2L
m 3.36L
m=
| 480g×3.36L |
| 67.2L |
(2)生成0.1mol NaCl与0.6mol NaBr,化合价降低总数为:0.1mol+0.6mol=0.7mol,则化合价升高总数为:0.7mol,生成NaBrO3的物质的量为:
| 0.7mol |
| 5 |
(3)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4→3Na2SO4+3Br2↑+3H2O
3mol 480g
2mol/L×V 81.6g
V=
| 3mol×81.6g |
| 2mol/L×480g |
| 81.6g |
| 255mL |
答:可回收溴43.2g;
(4)红棕色气体中有Br2,同时有SO2,且两者为1:1,如果只有Br2和SO2,则分别为0.15mol,分别通入溶液中,且无气体逸出,需要消耗0.30mol Na2SO3小于0.56mol,故气体除Br2、SO2外,还有HBr.
设气体中Br2为x mol,HBr为(0.3-2x)mol,SO2为x mol,则:
Br2+Na2SO3+H2O→Na2SO4+2HBr HBr+Na2SO3→NaHSO3+NaBr
x x 2x 0.3 0.3
SO2+Na2SO3→2NaHSO3
x x
x+0.3+x=0.56 解得x=0.13mol
故Br2有0.13mol、SO2为0.13mol、HBr为0.04mol,
答:红棕色气体中Br2 0.13 mol、SO2 0.13 mol、HBr 0.04 mol.
点评:本题考查了根据方程式的计算,难度较大,(3)中主要硫酸和碳酸钠反应,不能直接根据体积关系计算,为易错点;(4)中要判断红棕色气体组成,是该题难点.
练习册系列答案
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下列化学用语正确的是( )
| A、HClO的电子式: | ||
| B、CH4分子的球棍模型: | ||
| C、硝基苯的结构简式: | ||
D、中子数为10的氧原子:
|
以已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,下列情况,测得结果偏低的是( )
①用酚酞作指示剂 ②滴定管用水洗后,未用标准溶液润洗就装入标准溶液 ③锥形瓶盛待测液前,未用待测液润洗④读数时,滴定前仰视,滴定后俯视 ⑤用于取待测液的移液管未用待测液润洗 ⑥在摇动锥形瓶的过程中不慎溅出了一小部分溶液.
①用酚酞作指示剂 ②滴定管用水洗后,未用标准溶液润洗就装入标准溶液 ③锥形瓶盛待测液前,未用待测液润洗④读数时,滴定前仰视,滴定后俯视 ⑤用于取待测液的移液管未用待测液润洗 ⑥在摇动锥形瓶的过程中不慎溅出了一小部分溶液.
| A、①③④ | B、②③⑥ |
| C、②⑥ | D、④⑤⑥ |
下列仪器能用酒精灯直接加热的是( )
| A、烧瓶 | B、容量瓶 | C、试管 | D、烧瓶 |
下列物质能通过单质直接化合反应制得的是( )
| A、FeCl2 |
| B、CuS |
| C、AlCl3 |
| D、Fe(OH)3 |