题目内容
11.用碱式溴化镁废渣[主要成分为Mg(OH)Br,还含有少量有机溶剂及高分子化合物]生产C2H5Br(不溶于水,密度为1.46g•cm-3)和MgCl2•6H2O,既可减少污染又可得化工原料,有关工艺流程如图所示.回答下列问题:
(1)碱式溴化镁溶于盐酸时,1molMg(OH)Br消耗0.5mol•L-1的盐酸的体积为2L.
(2)分离Ⅰ操作包括过滤和分液,其目的是除去其中的有机物和高分子化合物;分离Ⅱ操作时所需的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯.
(3)提溴时,溶液预热至60℃时开始通入氯气,一段时间后,溶液的温度会自然升高到100℃,说明提溴反应为放热(填“放热”或“吸热”)反应;提溴废液需减压、蒸发、浓缩的目的是镁离子易水解.
(4)在浓硫酸催化下,合成溴乙烷粗品的化学方程式为6CH3CH2OH+3Br2+S $\stackrel{浓硫酸}{→}$6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O;合成时,反应温度不能过高,其主要原因是减少乙醇的挥发而损失.
(5)精制溴乙烷的步骤为水洗、Na2SO3溶液洗涤.水洗及干燥,其中Na2SO3溶液洗涤的目的是溴乙烷中溶解的溴.
(6)用惰性电极在一定条件下电解MgCl2溶液可制取催熟剂氯酸镁,该电解反应的化学方程式为MgCl2+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg(ClO3)2+6H2↑.
分析 碱式溴化镁废渣[主要成分为Mg(OH)Br,还含有少量有机溶剂及高分子化合物]用盐酸溶解,通过分液除去有机物,得氯化镁溶液和溴化镁溶液的混合物,通入氯气置换出溴,提溴后的溶液中主要含有氯化镁,经过蒸发浓缩、降温结晶得氯化镁晶体,提出的溴用硫和乙醇吸收生成溴乙烷和硫酸,经过分液得无机层为稀硫酸,有机层含有溴乙烷,精制得产品溴乙烷,据此答题.
解答 解:碱式溴化镁废渣[主要成分为Mg(OH)Br,还含有少量有机溶剂及高分子化合物]用盐酸溶解,通过分液除去有机物,得氯化镁溶液和溴化镁溶液的混合物,通入氯气置换出溴,提溴后的溶液中主要含有氯化镁,经过蒸发浓缩、降温结晶得氯化镁晶体,提出的溴用硫和乙醇吸收生成溴乙烷和硫酸,经过分液得无机层为稀硫酸,有机层含有溴乙烷,精制得产品溴乙烷,
(1)碱式溴化镁溶于盐酸时,根据反应,2Mg(OH)Br+2HCl=MgBr2+MgCl2+2H2O,所以1molMg(OH)Br消耗1molHCl,即0.5mol•L-1的盐酸的体积为2L,
故答案为:2;
(2)根据上面的分析可知,分离Ⅰ操作包括过滤和分液,其目的是除去其中的有机物和高分子化合物,分离Ⅱ操作为分液,操作时所需的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯,
故答案为:除去其中的有机物和高分子化合物;分液漏斗;烧杯;
(3)提溴时,溶液预热至60℃时开始通入氯气,一段时间后,溶液的温度会自然升高到100℃,说明提溴反应为放热反应,因为镁离子易水解,所以提溴废液需减压、蒸发、浓缩得氯化镁晶体,
故答案为:放热;镁离子易水解;
(4)溴、硫、乙醇在浓硫酸催化下反应生成溴乙烷,反应的化学方程式为6CH3CH2OH+3Br2+S $\stackrel{浓硫酸}{→}$6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O,合成时,反应温度不能过高,其主要原因是减少乙醇的挥发而损失,
故答案为:6CH3CH2OH+3Br2+S $\stackrel{浓硫酸}{→}$6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O;减少乙醇的挥发而损失;
(5)粗溴乙烷中含有溴,所以在精制过程中用Na2SO3溶液洗涤的目的是除去溴乙烷中溶解的溴,
故答案为:溴乙烷中溶解的溴;
(6)用惰性电极在一定条件下电解MgCl2溶液,阴极上氢离子得电子生成氢气,阳极上氯离子失电子生成氯酸根,电解反应的化学方程式为MgCl2+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg(ClO3)2+6H2↑,
故答案为:MgCl2+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg(ClO3)2+6H2↑.
点评 本题以氯化镁和溴乙烷的制备实验方案为载体,考查应用基础知识解决简单化学问题的能力以及对图表的观察、分析能力,流程分析应用,晶体析出的方法,杂质离子的除杂原则和试剂选择,题目难度中等.
| A. | 用图1所示装置从KI和I2的固体混合物中回收I2 | |
| B. | 用图2所示装置配制100mL0.10mol•L-1 K2Cr2O7溶液 | |
| C. | 用图3所示装置干燥少量的SO2的气体 | |
| D. | 用图4所示装置蒸干FeCl3饱和溶液制备FeCl3晶体 |
| 选项 | 实验 | 现象 | 结论 |
| A | 将浓硫酸滴入蔗糖中 | 固体变黑后发生膨胀 | 浓硫酸具有吸水性和强还原性 |
| B | 将两粒相同的钠分别投入乙醇和水中 | 固体在水中反应比在乙醇中剧烈 | 相同条件下,水的电离能力比乙醇强 |
| C | 向某溶液中滴加氯水后再滴入KSCN溶液 | 溶液变为红色溶液变为红色 | 该溶液中一定含有Fe3+ |
| D | 常温时将铝片加入浓硝酸中 | 未出现气泡 | 常温下铝与浓硝酸不反应 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 平衡向逆反应方向转动 | B. | 平衡不移动 | ||
| C. | C的百分含量增大 | D. | C的百分含量减小 |
| A. | NH3+H3O+═NH${\;}_{4}^{+}$+H2O:NH3结合H+的能力比H2O强 | |
| B. | Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O:Al2O3是两性氧化物 | |
| C. | HClO+SO2+H2O═HCl+H2SO4:酸性 HClO>H2SO4 | |
| D. | 已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9 kJ/mol:金刚石比石墨稳定 |
| A. | 蔬菜表面洒少许福尔马林,可保鲜和消毒 | |
| B. | 推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染” | |
| C. | 绿色食品就是不使用化肥农药,不含任何化学物质的食品 | |
| D. | 推广使用煤液化技术可减少二氧化碳温室气体的排放 |