Question

（本题共14分）

溴化钠是工业提溴的中间产物，也是重要的化工生产原料，回答下列问题。

56．工业上用氯气氧化卤水中的溴离子，吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收，反应的化学方程式为：

3Na2CO3+ 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2若生成标准状况下3.36 L CO2，吸收的Br2为________g。

57．吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气，用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3。若所得溶液中含0.1 mol NaCl与0.6 mol NaBr，则溶液中NaBrO3的物质的量为_______mol。

58．将纯碱吸收后所得的溶液浓缩，加入2 mol/L H2SO4后蒸馏可以回收纯溴：

5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Na2SO4+ 3Br2↑+ 3H2O

已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部转化为硫酸钠。若改为加入180 mL硫酸，计算可回收的液溴的质量。

59．向0.3 mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热，产生的气体呈红棕色，且残留物中不含溴元素。将所得气体通入280 mL 2 mol/L的Na2SO3溶液中，无任何气体逸出，最终得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三种溶质的无色溶液。求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量。

Answer 1

56． 24g（3分） 57．0.14（3分） 58．43.2（4分）(给过程分)

59．Br2 0.13 mol、SO2 0.13 mol、HBr 0.04 mol（4分，三种成分判断正确2分，物质的量都对2分）

【解析】

试题分析：56．根据反应方程式可知：n(Br2)=n(CO2)= 3.36 L÷22.4L/mol=0.15mol;所以m(Br2)= 0.15mol×160g/mol=24g；

57．根据反应过程中电子转移数目相等可知：n(e-)=0.1 mol×1+0.6 mol×1=0.7mol，所以n(NaBrO3)= 0.7mol÷5=0.14mol；

58．向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部转化为硫酸钠，说明溶液中的NaBr和NaBrO3完全转化为Br2。n(NaBr)+n(NaBrO3)=2n(H2SO4)=2×(2 mol/L×0.3mol）=1.2mol.n(Br2)= 81.6 g÷160g/mol=0.51mol，说明在溶液则溶解Br2的物质的量是1.2mol÷2-0.51mol=0.09mol。若改为加入180 mL硫酸，则硫酸不足量产生的溴单质按照硫酸来计算。n(H2SO4)= n(Br2)=0.18L×2 mol/L=0.36mol，在溶液中溶解的溴单质的物质的量是0.09mol。所以可回收的液溴的质量是(0.36mol-0.09mol) ×160g/mol=43.2g。

59．由于产生的红棕色的气体且残留物中不含溴元素，则溴元素完全转化为Br2，该红棕色气体中有Br2，NaBr与足量浓硫酸反应的方程式是：2NaBr+2H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O。可见n(Br2)=n(SO2).若Br元素完全被氧化为Br2，根据Br元素守恒可得n(Br2)= 0.3 mol÷2=0.15mol。NaBr被浓硫酸氧化，则浓硫酸钡还原变为SO2，根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知, n(SO2)=0.15mol，n(Br2)：n(SO2)= 1:1.将气体通入溶液中，且无气体逸出，则根据方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr；SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3；HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr可知需要消耗0.60mol 的Na2SO3>0.56mol，故说明在气体中除Br2、SO2外，还有HBr。设气体中Br2为x mol，则HBr为(0.3-2x)mol，SO2为x mol，则根据方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr可知Br2反应消耗的Na2SO3的物质的量是x，SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3中SO2反应消耗的Na2SO3的物质的量是x，整个溶液包括反应产生的HBr和原混合气体中的HBr共0.3mmol发生反应HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr消耗的Na2SO3的物质的量是0.3mol，所以x + 0.3 + x=0.56 解得x=0.13mol，因此n(Br2)= n(SO2)= 0.13mol；n(HBr)= 0.04mol。

考点：考查工业上从海水中的NaBr获得溴单质的方法、回收过程中产生的气体的成分的确定、守恒方法在回收的物质的质量的计算的应用的知识。