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17.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.其工艺流程如下:

(1)溴在周期表中位于第四_周期第VIIA_族.
(2)步骤④利用了SO2的还原性,反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-_.
(3)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
(4)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.

分析 海水提取氯化钠后得到苦卤,在卤水中加入硫酸酸化,通入氯气氧化溴在为溴单质,得到含溴单质的海水,利用热空气和溴单质的挥发性吹出溴单质,再用二氧化硫吸收得到吸收液,再通入氯气氧化富集溴,得到溴水混合物,蒸液得到溴蒸气冷凝分离得到液溴,
(1)根据溴在氯的下一周期,与氯在同一主族来解答;
(2)根据了SO2的还原性和氯气的氧化性来解答;
(3)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度80℃-90℃时,水不沸腾而溴蒸气挥发;
(4)海水中溴离子的浓度较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩以节约成本.

解答 解:(1)因溴在氯的下一周期,与氯在同一主族,所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族,故答案为:第四,VIIA;
(2)因SO2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
(3)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,
故答案为:温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;
(4)海水中溴离子的含量较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩,:“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低;
故答案为:空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.

点评 本题主要以海水化学资源的利用为背景,考查的知识点较多,培养了学生运用知识分析问题和解决问题的能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列说法正确的是(  )
A.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O元素构成的高分子化合物
B.淀粉和纤维素的分子式完全相同,它们互为同分异构体
C.油脂、蛋白质在一定条件下都可以发生水解,但水解产物不同
D.煤的液化和气化都是物理变化,以重油为原料裂解可得到各种轻质油

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8.下列说法正确的是(  )
A.只能从动植物等有机体中取得的化合物称为有机物
B.乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃
C.含有苯环的有机物称为芳香烃
D.仅含碳氢元素的有机化合物称为烃

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5.下列说法正确的是(  )
A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定是氩原子
B.最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C.F-、Na+、Ca2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子
D.NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数

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12.单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据
金刚石晶体硅晶体硼
熔点382316832573
沸点510026282823
硬度107.09.5
(1)晶体硼的晶体类型属于原子晶体,理由是熔、沸点很高、硬度很大.
(2)已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有1个B原子.通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由12个硼原子构成.其中B-B键的键角为60°.共含有30个B-B.

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2.废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍.湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品.某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如图1如下:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+,反应中H2O2 的作用是作氧化剂.写出操作①的名称:过滤.
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:Cu(NH342++2RH=2NH4++2NH3+CuR2.操作②用到的主要仪器名称为分液漏斗,其目的是(填序号)ab.
a.富集铜元素
b.使铜元素与水溶液中的物质分离
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和RH.若操作③使用图2装置,图中存在的错误是分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁;液体过多.
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液.阴极析出铜,阳极产物是O2、H2SO4.操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是加热浓缩、冷却结晶、过滤.
(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是H2SO4.循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是防止由于溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀.

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9.A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子.回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是O(填元素符号),其中C原子的核外电子排布布式为1s22s22p63s23p3
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是O3(填分子式),原因是O3相对原子质量较大,范德华力较大;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体.
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为sp3
(4)单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl).
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞边长a=0.566×10-7cm,F 的化学式为Na2O:晶胞中A 原子的配位数为8;列式计算晶体F的密度(g•cm-3)为2.27g•cm-3

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6.(1)在0.01mol/LHCl和0.01mol/L的NaOH溶液,pH值是多少?
(2)pH=4的盐酸用水稀释10倍、100倍、10000倍,pH值各为多少?

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7.下列说法中,错误的是(  )
A.天然气的主要成分是CH4
B.浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性
C.淀粉、纤维素、蚕丝、油脂都是高分子化合物
D.工业上采用电解熔化的氧化铝的方法来制备金属铝

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