Question

9．运用化学反应原理研究卤族元素单质的有关性质具有重要意义．
（1）从淡化海水中提取溴的流程如下：

下列有关说法不正确的是C
A．X试剂可用饱和Na₂SO₃溶液
B．步骤Ⅰ的离子方程式：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂
C．工业上每获得1molBr₂，需要消耗Cl₂44.8L
D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
（2）ClO₂的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．下面说法不合理的是D

A、打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O，为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜慢．
B、关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl₂．
C、已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂．在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂生成
D、已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如图3所示．若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是稳定剂I，原因是可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度．（3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

弱酸化学式	HClO	H2CO3
电离常数	K=4.7×10-8	K1=4.3×10-7，
		K2=5.6×10-11

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO $\frac{\underline{\;关照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．
（4）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射．将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水，蓝色溶液又褪为无色．完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学反应方程式（如果化学计量数是1，不用填写）：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl．

Answer 1

分析 （1）A、亚硫酸根离子可以和氧化性的溴单质间发生氧化还原反应；
B、氯气具有氧化性，可已将溴离子氧化为溴单质；
C、根据氧化还原反应的方程式计算即可，标准状况每获得1molBr₂，需要消耗标况下Cl₂22.4L；
D、溴单质在有机溶剂溶解度大，可以利用有机溶剂萃取溴单质，得到萃取液通过蒸馏得到纯溴；
（2）A．为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，产生ClO₂的速率要慢；
B．F装置中发生Cl₂+2KI=2KCl+I₂时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，说明Cl₂被吸收；
C．在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，根据元素守恒可知应还有水生成，该反应的离子方程式为4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O； 在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂ 生成；
D．由图可知，稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸．

解答 解：（1）A、亚硫酸根离子可以和氧化性的溴单质间发生氧化还原反应，可以用所给物质来吸收溴单质，故A正确；
B、氯气具有氧化性，可以将溴离子氧化为溴单质，即2Br^-+Cl₂═2Cl^-+Br₂，故B正确；
C、发生2Br^-+Cl₂═2Cl^-+Br₂，每获得1molBr₂，需要消耗标况下Cl₂22.4L，故C错误；
D、从溴水中提取溴可以采用萃取、分液和蒸馏的方法，故D正确．
故答案为：C；
（2）A．为使ClO₂在D中被稳定剂充分吸收，产生ClO₂的速率要慢，故滴加稀盐酸的速度要慢，故A正确；
B．F装置中发生Cl₂+2KI=2KCl+I₂时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl₂，故B正确；
C．在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，根据元素守恒可知应还有水生成，该反应的离子方程式为：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O； 在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO₂ 生成，故C正确；
D．由图可知，稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度，所以稳定剂Ⅱ好，故D错误；
故答案为：D；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠，
方程式为NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，生成的HClO不稳定，见光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，ClO^-与Cl^-在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO$\frac{\underline{\;关照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸，方程式为5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
故答案为：5Cl₂、I₂、6H₂O、2、10HCl．

点评 本题考查了海水中提取溴的流程、以ClO₂的制备、吸收、释放为载体，考查实验制备方案设计、基本操作、对装置及操作的分析评价、物质分离和提纯的方法等，注意根据问题进行制备流程分析，题目难度中等