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6.将海水淡化后,从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程可以生产其他产品.
(1)Cl2可以氧化浓海水中的Br-,用空气吹出Br2,并用纯碱吸收.纯碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(化学方程式未配平),则吸收1mol Br2时,该反应转移的电子为$\frac{5}{3}$mol.
(2)精制浓海水可以得到纯净的饱和食盐水,向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠.
①NaCl的电子式是
②上述制备碳酸氢钠的化学方程式是NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl.
③为测定制得的碳酸氢钠的纯度,可称量a g碳酸氢钠样品(含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干溶液后灼烧,剩余固体质量为b g.样品碳酸氢钠的质量分数是$\frac{84(a-b)}{25.5a}$×100%(用含a、b的代数式表示).
(3)海水提取镁的一段工艺流程如图:
浓海水中的有关成分如下:
离子Na+Mg2+Cl-SO42-
浓度/(g•L-163.728.8144.646.4
①脱硫阶段主要反应的离子方程式为Ca2++SO42-═CaSO4↓;
②产品2的化学式为Mg(OH)2;1L浓海水最多可得到产品2的质量为69.6 g.

分析 (1)一般用氯气或过氧化氢氧化Br-,反应Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3中,Br元素化合价分别由0价变化为-1价、+5价,结合化合价的变化计算;
(2)①氯化钠是离子化合物,钠离子和氯离子形成离子键;
②纯净的饱和食盐水,利用溶解度的不同,向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠.
③称量a g碳酸氢钠样品(含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干溶液后灼烧,剩余固体质量为b g,设碳酸氢钠物质的量为x,含氯化钠物质的量为y,依据元素守恒列式计算,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
84x+58.5y=a
(x+y)×58.5=b
计算得到xy,碳酸氢钠的质量分数等于碳酸氢钠质量除以混合物总质量;
(3)工艺流程合成步骤中加入石灰乳,沉降后,将过滤后的滤液进行脱硫,应是用钙离子沉淀硫酸根离子生成硫酸钙沉淀,产品1为硫酸钙,合成得到氢氧化镁沉淀,故过滤后干燥的产品2为氢氧化镁,计算1L溶液中Mg2+的质量,根据Mg2+~Mg(OH)2计算氢氧化镁的质量;

解答 解:(1)一般用氯气或过氧化氢氧化Br-,反应Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3中,Br元素化合价分别由0价变化为-1价、+5价,反应中Br2起氧化剂、还原剂作用,根据电子转移守恒可知,2×n氧化剂(Br2)=2×5×n还原剂(Br2),故n氧化剂(Br2):n还原剂(Br2)=5:1,故吸收1mol Br2时,转移的电子数为1mol×2×$\frac{1}{1+5}$×5=$\frac{5}{3}$mol,
故答案为:$\frac{5}{3}$;
(2)①氯化钠是离子化合物,是钠离子和氯离子通过静电作用形成的,其电子式为
故答案为:

②纯净的饱和食盐水,利用溶解度的不同,向其中加入碳酸氢铵可制备碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl;
③量a g碳酸氢钠样品(含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干溶液后灼烧,剩余固体质量为b g,设碳酸氢钠物质的量为x,含氯化钠物质的量为y,依据元素守恒列式计算,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,
84x+58.5y=a
(x+y)×58.5=b
x=$\frac{a-b}{25.5}$mol
样品碳酸氢钠的质量分数=$\frac{\frac{a-b}{25.5}mol×84g/mol}{ag}$×100%=$\frac{84(a-b)}{25.5a}$×100%,
故答案为:$\frac{84(a-b)}{25.5a}$×100%,
(3)①工艺流程合成步骤中加入石灰乳,沉降后,将过滤后的滤液进行脱硫,用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀,离子方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4↓,
故答案为:Ca2++SO42-═CaSO4↓:
②采用过滤的方法得到产品1为CaSO4,滤液中加入石灰乳,发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,合成中应得到Mg(OH)2沉淀,过滤、干燥的产品2为Mg(OH)2
溶液中m(Mg2+)=1L×28.8g/L=28.8g,
Mg2+~Mg(OH)2
24g     58g
28.8g  m[Mg(OH)2]
m[Mg(OH)2]=28.8g×$\frac{58g}{24g}$=69.6g,
故答案为:Mg(OH)2;69.6;

点评 本题考查了物质性质的分析应用,主要是氧化还原反应电子转移的计算,化学方程式计算,混合物成分的纯度计算应用,掌握物质性质和计算方法是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.已知苯、溴和溴苯的物理性质如下表所示
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
下图为苯和溴取代反应的改进实验装置.其中A为带支管的试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑.
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应.写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):
(2)试管C中苯的作用是除去溴化氢中混有的溴蒸汽;反应开始后,观察D试管,看到的现象为石蕊试液变红,并在导管中有白雾产生
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有DEF(填字母).
(4)反应完毕后,将a瓶中的液体取出,经过分液 (填分离操作的名称)可获得获得粗溴苯,向粗溴苯中加入无水CaCl2,其目的是干燥
(5)经以上分离操作后,要进一步提纯粗溴苯,下列操作中必须的是C(填入正确选项前的字母);
A.重结晶  B.过滤  C.蒸馏  D.萃取.

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17.氯元素是生产生活中常见的非金属元素
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O.
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物.下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是ad(填字母序号).
a.臭氧         b.NH3        c.明矾         d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀.
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是离子键 和共价键.
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2.若生成Cl2 22.4L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是2NaCl+SO2+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+Cl2
③已知:
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H1=-196.46kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H2=-285.84kJ•mol-1
Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H3=-184.60kJ•mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2.依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式:H2O2(l)+Cl2(g)=2HCl(g)+O2(g)△H=+3.01 kJ/mol.
(4)工业上通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液$→_{Ⅰ}^{80℃,通电}$NaClO3溶液$→_{Ⅱ}^{室温,KCl}$KClO3晶体,完成Ⅰ中电解过程中阳极的反应式:Cl--6e-+3H2O═ClO-3+6H+
(5)一定条件下,在水溶液中1mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示.
①D是ClO4-(填离子符号).
②B→A+C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)═ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-117kJ•mol-1(用离子符号表示).

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14.下列说法中,正确的是(  )
A.Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物,都属于碱性氧化物
B.SiO2、CO2均为酸性氧化物,均能与NaOH溶液反应生成盐和水
C.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,与氢碘酸反应均只发生复分解反应
D.将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤,分散质均不能通过滤纸孔隙

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素.已知,X的阳离子核外无电子,Y元素是无机非金属材料的主角,Z元素的焰色反应呈黄色,其它部分信息如下表所示:
ZMRQ
原子半径/nm0.1860.0740.0990.143
主要化合价-2-1,+7+3
下列说法正确的是(  )
A.X与M形成的化合物中含有离子键
B.Z、M、Q三种元素的简单离子的半径:M>Z>Q
C.Y与R形成的化合物中R呈正价,说明Y的非金属性比R强
D.在元素周期表中,Q位于金属与非金属的交界处,可以作半导体材料

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11.对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(  )
A.HClB.NaC.Na2SO4D.NaHSO4

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.(1)某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na+,则该溶液中SO42-的物质的量是0.025mol,该溶液中含溶质Na2SO4的质量为3.55克.
(2)34.2g某强碱M(OH)2中含有0.4molOH-,则M(OH)2的摩尔质量为171g/mol,M的相对原子质量为:100.
(3)同温同压下某钢瓶充满O2时重116g,充满CO2时重122g,充满某气体时重132g,则该气体的摩尔质量是:64g/mol.
(4)标准状况下,44.8L由N2和O2组成的混合气体的质量为57.6g,则其中N2和O2体积之比为:4:1.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

15.甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料. 以下是工业上合成甲醇的两个反应:
反应 I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应 II:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是I(填“I”或“II”)
②下表所列数据是反应 I 在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250℃ 300℃350℃
 K2.0410.2700.012
由表中数据判断反应 I 为放热反应(填“吸”或“放”)
③某温度下,将 2 mol CO 和 6 mol H2 充入 2L 的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测 得 c(CO)=0.2 mol/L,则 CO 的转化率为80%,此时的温度为250℃(从表中选择).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列有关摩尔的叙述正确的是(  )
A.表示物质数量的单位
B.用巨大数量的微粒集体表示物质的量的单位
C.表示物质的质量单位
D.既表示物质的质量又表示物质微粒的数量单位

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