分析 工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的.吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2;模拟海水提溴的过程:“氧化-富集-提纯”,装置1:溴易挥发,升高温度促进其挥发,所以通入热空气的目的是吹出Br2,装置2:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,装置3:氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应,所以C装置是尾气处理装置,
(1)为使溴单质挥出,水浴加热为热水浴,氯气氧化溴离子生成溴单质,通入空气吹出生成的溴单质;
(2)装置Ⅱ中的SO2完全反应后,SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,溶液中主要为氢离子、硫酸根离子、溴离子;
(3)分离出溴水中的溴,可用萃取的方法,选择萃取剂可选择四氯化碳,进行萃取分液;
(4)用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成物有溴化钠和溴酸钠及无色气体二氧化碳放出,化学反应为:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,因Br-和BrO3-在酸性条件下发生归中反应生成Br2:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O,结合化学方程式定量关系计算得到溴单质质量;
(5)氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应;
(6)溴能腐蚀橡皮管和橡皮塞,使橡皮老化.
解答 解:(1)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的.吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2,所以水浴用热水浴,装置Ⅲ:氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应,所以C装置是尾气处理装置,通常盛放氢氧化钠,装置Ⅰ:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,该反应氧化剂为Cl2,装置Ⅱ:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,氧化剂为Br2,同时发生Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氧化剂为Cl2,装置Ⅰ的作用是富集溴,溴易挥发,升高温度促进其挥发,所以通入热空气的目的是吹出Br2,
故答案为:热水浴;氯气氧化溴离子;空气将Br2吹出到装置Ⅱ中;
(2)装置Ⅱ中的SO2完全反应后,SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,溶液中主要为氢离子、硫酸根离子、溴离子,根据方程式可知,主要离子浓度大小顺序是:c(H+)>c(Br-)>c(SO42-),
故答案为:c(H+)>c(Br-)>c(SO42-);
(3)分离出溴水中的溴,可用萃取的方法,选择萃取剂可选择四氯化碳,进行萃取分液,取下层液体,然后进行蒸馏,分离出溴单质,
故答案为:萃取;蒸馏;
(4)用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,生成物有溴化钠和溴酸钠及无色气体二氧化碳放出,化学反应为:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,因Br-和BrO3-在酸性条件下发生归中反应生成Br2:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O,离子方程式为:5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,将产生的CO2通入足量澄清石灰水中,得到lg白色沉淀为碳酸钙,物质的量=$\frac{1g}{100g/mol}$=0.01mol,
3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,5NaBr+NaBrO3+3H2SO4═3Br2+3Na2SO4+3H2O,定量关系可知生成3mol二氧化碳,过程中生成溴单质3mol,理论上可以得到Br2的质量=0.01mol×160g/mol=1.6g,
故答案为:3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O;1.6g;
(5)装置Ⅲ:氯气和溴都有毒,不能直接排空,且这几种物质都能和碱反应,所以C装置是尾气处理装置,盛装的试剂是氢氧化钠溶液,
故答案为:氢氧化钠溶液;
(6)溴能腐蚀橡皮管和橡皮塞,与橡胶中的碳碳双键发生加成反应而使橡皮老化,
故答案为:溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管.
点评 本题考查海水资源及其综合利用、溴单质的制备、富集过程中分析判断,掌握海水中提溴原理及流程是解答关键,考查了学生分析能力、知识综合应用能力,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | ${\;}_{94}^{238}$Pu、${\;}_{94}^{239}$Pu和${\;}_{94}^{240}$Pu是钚的三种同素异形体 | |
B. | ${\;}_{94}^{238}$Pu中有94个中子 | |
C. | ${\;}_{94}^{239}$Pu的中子数与质子数之差为51 | |
D. | 一个${\;}_{94}^{240}$Pu的质量为240 g |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 原子半径:X<Y<W<Z | |
B. | Z的氧化物一定只有一种 | |
C. | 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<W | |
D. | X和W两种元素形成的化合物,既能与强酸反应又能与强碱反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
指示剂 | 酚酞 | 甲基酸 |
变色范围(pH) | 8.2-10.0 | 3.1-4.4 |
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀时pH | 1.1 | 5.9 | 8.4 |
沉淀完全时pH | 3.? | 9.? | 10.2 |
溶度积常数 | 4×10-34 | 8×10-16 | 2×10-13 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | f=0时,溶液中:c(Na+)=2c(CO32-) | |
B. | f=0.5时,溶液中:c(HCO3-)>c(CO32-) | |
C. | f=1时,溶液中:f (Na+)+c (H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) | |
D. | f=2时,溶液中:$\frac{1}{2}$c(Na+)=c(CO32-)+c( HCO3-)+c(H2CO3) |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
操 作 | 现 象 | 结 论 | |
A | 向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水 | 产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺 | 加少量水后,可使煤炭燃烧放出更多的热量 |
B | 向某溶液中滴加BaCl2溶液 | 生成白色沉淀 | 原溶液中一定有SO42- |
C | 向某无色溶液中滴加氯水和一定量的CCl4,振荡、静置 | 下层溶液显紫红色 | 原溶液中有I- |
D | 滴加稀NaOH溶液,并将湿润的红色石蕊试纸置于盛放溶液的试管口 | 试纸不变蓝 | 原溶液中一定无NH4+ |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 氯气 | B. | KMnO4溶液 | C. | FeCl3溶液 | D. | 浓盐酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CH2=CH2 | B. | CH≡CH | ||
C. | CH≡CCH 3 | D. | CH2=CCl一CH=CHCl |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 反应中硫元素被氧化,所有铁元素均被还原 | |
B. | 氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+ | |
C. | 反应中转移电子的物质的量为x mol | |
D. | 原Fe3+的总物质的量为(y-x) mol |
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