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19.二十一世纪世界资源争夺的重点是海洋.海底有石油、可燃冰、石油气、矿砂、锰结核的资源,海水中除有渔业资源外,还有食盐、溴、碘等许多化学资源,所有资源中最丰富的是水资源.
(1)海水中质量分数最高的元素是氧,该元素的原子核外电子占据的轨道共有3个能级,有2个未成对电子.
(2)水的沸点为100℃,氟化氢的沸点为19.5℃,水与氟化氢比较,稳定性较强的是HF.水的沸点比硫化氢高,其原因是水分子之间存在氢键.
(3)提取碘是将海带灼烧成灰,溶于水过滤,滤液中通入氯气,反应的离子方程式为2I-+Cl2═I2+2Cl-,再用四氯化碳将生成的单质碘萃取(填写实验操作名称)出来,最后用蒸馏(填写实验操作名称)使碘和四氯化碳分离.
(4)海洋元素中的氯、溴、碘统称为海水中的卤素资源,它们的最外层电子排布都可表示为ns2np5.

分析 (1)氧是8号元素,核外电子排布为1s22s22p4,所以有3个能级和2p轨道有2个未成对电子;
(2)非金属性越强氢化物的稳定性越强,而氟的非金属性强于氧,所以氟化氢比水稳定,水分子间存在氢键,而硫化氢分子间无氢键存在,所以水的沸点比硫化氢高;
(3)氯气先氧化碘离子,发生的离子反应为Cl2+2I-=I2+2Cl-,向上述反应后的滤液中加入1mL CCl4,发生萃取,然后用与不相溶的两种液体沸点不同,再用蒸馏的方法分离提纯;
(4)第ⅤⅡA族最外层7个电子,元素最外层电子排布都可表示为ns2np5.

解答 解:(1)氧是8号元素,核外电子排布为1s22s22p4,所以有3个能级和2p轨道有2个未成对电子,故答案为:3;2;
(2)非金属性越强氢化物的稳定性越强,而氟的非金属性强于氧,所以氟化氢比水稳定,水分子间存在氢键,而硫化氢分子间无氢键存在,所以水的沸点比硫化氢高,故答案为:HF;水分子之间存在氢键;
(3)氯气先氧化碘离子,发生的离子反应为Cl2+2I-=I2+2Cl-,向上述反应后的滤液中加入1mL CCl4,发生萃取,然后用与不相溶的两种液体沸点不同,再用蒸馏的方法分离提纯,故答案为:2I-+Cl2═I2+2Cl-;萃取;蒸馏;
(4)第ⅤⅡA族最外层7个电子,元素最外层电子排布都可表示为ns2np5,故答案为:ns2np5.

点评 本题考查了海带中碘的鉴别,把握物质的性质及相互发生的化学反应为解答的关键,涉及氧化还原反应及萃取,注重基础知识的考查,题目难度不大.

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4.电镀工业会产生大量的电镀污水,处理电镀污水时会产生大量的电镀污泥.电镀污泥含.有多种金属氢氧化物和杂质.下面是处理某种电镀污泥回收铜、镍元素的一种工业流程.

电镀污泥用硫酸浸出后得到的浸出液中各金属离子浓度见下表.
 金属离子 Cu3+ Ni3+ Fe3+ Al3+ Cr3+
 浓度(mg/L) 7000 7000 2500 4200 3500
(1)硫酸浸出过程中,为提高浸出速率,可以采取的措施有加热、增大硫酸浓度、搅拌(写出两条).
(2)在电解回收铜的过程中,为提高下一步的除杂效果,需控制电解电压稍大一些使Fe2+氧化,则磷酸盐沉淀中含有的物质为FePO4、CrPO4、AlPO4.
(3)假设电解前后Ni2+浓度基本不变,若使Ni2+在除杂过程不损失,则溶液中P043-浓度不能超过$\sqrt{\frac{5×1{0}^{-31}}{(\frac{7}{59})^{3}}}$mol.L-l.(列出计算表达式,Ksp[Ni3(P04)2]=5xl0-31)
(4)滤液中的Na3PO4可回收循环使用;研究发现当NaOH溶液浓度过大时,部分铝元素和铬元素会在滤液中出现,滤液中出现铝元素的原因为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(用离子方程式解释).
(5)Ni(OH)2是镍氢蓄电池的正极材料,在碱性电解质中,电池充电时Ni(OH)2变为NiOOH,则电池放电时正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-.
(6)电镀污水中的Cr元素也可以用铁氧体法处理,原理为在废水中加入过量的FeS04,在酸性条件下Cr2072-被还原为Cr3+,同时生成Fe3+;再加入过量的强碱生成铁铬氧体(CrxFe3-xO4)沉淀.写出加入过量强碱生成铁铬氧体( CrxFe3-xO4)沉淀的离子方程式xCr3++Fe2++(2-x)Fe3++8OH-=CrxFe3-xO4↓+4H2O.

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