题目内容

7.占地球上储量99%的溴分布在海洋中,从海水中提取溴的一般过程如下:

[海水]$→_{①}^{浓缩}$[浓缩海水]$→_{②}^{氯气}$[溴、海水]$→_{③}^{鼓入热空气或水蒸气}$[溴蒸气]$→_{④}^{冷凝}$[粗溴]
(1)在过程②中,海水中的Br-离子转化为溴的离子方程式是2Br-+Cl2═2Cl-+Br2.
(2)过程③之所以能将溴以蒸气状态吹出,从物质结构知识角度来看是因为溴分子为非极性分子,不易溶于水,易挥发.
(3)溴和其它卤素原子可形成卤素互化物,如果将3.73g BrCln溶于水,再通入SO2,使其发生如下反应:
2BrCln+n+1SO2+2n+2H2O→2HBr+2nHCl+n+1H2SO4,
然后将所得溶液调至中性,再加入过量的Ba(NO3)2溶液,充分反应后除去生成的沉淀,再将所得滤液用过量AgNO3溶液处理,可得沉淀12.37g.
①配平上述化学反应方程式.
②确定该卤素互化物BrCln中的n=3.

分析 (1)海水中的Br-离子转化为溴是利用氯气的氧化性以后溴离子生成溴单质;
(2)热空气能吹出溴单质是利用了溴单质的挥发性,水中溶解性不大;
(3)同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,BrCln中溴元素化合价为+n价,氯元素化合价为-1价,结合氧化还原反应电子守恒、原子守配平得到化学方程式;
氢溴酸、盐酸和硫酸混合溶液用碱将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2,硫酸根转化为硫酸钡沉淀,充分反应后滤去沉淀物,再向滤液中加入过量的AgNO3溶液,最后得到卤化银沉淀12.37g为AgBr、AgCl,根据质量守恒可知,Ag元素的质量为12.37g-3.73g=8.64g,故其物质的量为0.08mol,根据Ag元素守恒计算参加反应的AgNO3的物质的量,由Ag守恒可知AgBr、AgCl总物质的量为0.08mol,结合二者总质量列方程计算各自物质的量,根据原子守恒计算BrClm中m的值.

解答 解:(1)海水中的Br-离子转化为溴是利用氯气的氧化性以后溴离子生成溴单质,在过程②中,海水中的Br-离子转化为溴的离子方程式是2Br-+Cl2═2Cl-+Br2 ,
故答案为:2Br-+Cl2═2Cl-+Br2;
(2)过程③之所以能将溴以蒸气状态吹出,从物质结构知识角度来看是因为溴分子为非极性分子,不易溶于水,易挥发,
故答案为:溴分子为非极性分子,不易溶于水,易挥发;
(3)①同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,BrCln中溴元素化合价为+n价变化为-1价,电子转移(n+1),氯元素化合价为-1价,硫元素化合价+4价变化为+6价,电子转移2,结合氧化还原反应电子守恒、原子守配平得到化学方程式,2BrCln+(n+1)SO2+(2n+2)H2O=2HBr+2nHCl+(n+1)H2SO4,
故答案为:2、n+1、(2n+2)、H2O、2、2n、n+1;
②氢溴酸、盐酸和硫酸混合溶液用碱将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2,硫酸根转化为硫酸钡沉淀,充分反应后滤去沉淀物,再向滤液中加入过量的AgNO3溶液,最后得到卤化银沉淀12.37g为AgBr、AgCl,根据质量守恒可知,Ag元素的质量为12.37g-3.73g=8.64g,故其物质的量为$\frac{8.64g}{108g/mol}$=0.08mol,根据Ag元素守恒,参加反应n(AgNO3)=n(Ag元素)=0.08mol,
由Ag守恒可知AgBr、AgCl总物质的量为0.08mol,设AgBr、AgCl的物质的量分别为a mol、b mol,则:
a+b=0.08 
188a+143.5b=12.37
解得a=0.02,b=0.06,
根据Br元素守恒,n(BrClm)=n(AgBr)=0.08mol,
根据Cl元素守恒,则0.02mol×m=0.06mol,故m=3,
故答案为:3.

点评 本题考查海水提取溴的过程分析判断、氧化还原反应电子守恒、混合物计算,注意利用质量守恒定律确定卤化银中Ag元素质量,再利用元素守恒计算计算解答,题目难度中等,侧重考查学生的分析计算能力.

练习册系列答案
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