内容正文:
专题06 溴和碘的提取
内容概览
考点01 卤素单质的性质
考点02 溴和碘的提取
考点03 卤素离子的检验
考点01 卤素单质的性质
1.从海水中可获得的在常温下为液体的单质是
A.Mg B.K C.Br2 D.I2
2.酒精、苯、CCl4、汽油都是有机溶剂,有机溶剂之间一般可以互溶,碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈红棕色。
(1)下列不能用分液漏斗分离的是___________。
A.液溴和CCl4 B.CCl4和碘水 C.BaCl2溶液和Na2SO4溶液 D.汽油和蒸馏水
(2)在酒精、苯、CCl4、NaCl溶液、蒸馏水五种试剂中选择:能把溴从溴水中萃取出来,并且在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是 ;萃取时,上层液体呈 色,下层液体呈 色。
3.Ⅰ.某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气,设计了实验。
(1)a溶液是一种显色剂,用来检验反应确有发生,a物质是 。
(2)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能否用酒精来萃取碘水中的碘 (填“能”或“不能”),其理由是 。
(3)向碘水中加入适量的四氯化碳,充分振荡后,观察到的现象是___________。
A.溶液分层,上层紫红色,下层接近无色
B.溶液不分层,溶液紫红色
C.溶液分层,上层接近无色,下层紫红色
D.溶液不分层,溶液黄色
(4)写出在臭氧消毒柜放电条件下产生的化学方程式: 。这是一个 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(5)在氧化KI的反应中
①用单线桥法标出上述反应电子转移的方向和数目 。
②若有9.6g发生反应,则转移电子的物质的量为 ,发生氧化反应的元素是 ;还原产物为 。
Ⅱ.海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如下:
(6)步骤I获得的反应的离子方程式为
(7)步骤II用水溶液吸收,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,其反应的化学方程式为 (若反应中生成2molHBr,则消耗lmol)。
(8)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是 。
4.溴主要以形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备的操作步骤为:
①一定条件下,将通入浓缩的海水中,生成
②用热空气将吹出并用浓溶液吸收,生成、等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空:
(1)氧化时先在浓缩的海水中加入硫酸酸化再通入氯气,硫酸酸化可以提高氯气的利用率,原因是 ;可用热空气吹出,其原因是 。
(2)写出用浓溶液吸收,生成、和的化学方程式: 。
(3)用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。
(4)欲用四氯化碳从溴水中萃取溴,请简述能用从溴水中萃取溴的原因是: 。
考点02溴和碘的提取
5.下列括号中的分离方法运用得当的是
A.植物油和自来水(蒸馏) B.水溶液中的食盐和碘(分液)
C.海水淡化(蒸发) D.和(溶解、过滤、蒸发)
6.下列实验操作中,正确的是
A.分液时,下层液体从下口中放出,上层液体从上口中倒出
B.蒸馏操作时,冷却水的方向应与蒸汽的流向相同
C.过滤操作中,为了加快过滤速度可用玻璃棒在漏斗中轻轻搅拌
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
7.检验物质的常用方法有显色法、沉淀法、气体法等。下列物质的检验方法中,不合理的是
A.I2:显色法 B.酸性溶液:显色法
C.Ca2+:气体法 D.Cl﹣:沉淀法
8.中国食盐产量居世界首位。下列实验室操作类似“海水晒盐”原理的是
A.蒸馏 B.蒸发
C.过滤 D.萃取
9.下列检验方法选择错误的是
A.用检验淀粉 B.通过焰色检验是否存在
C.用澄清石灰水检验 D.用pH试纸测定新制氯水的酸碱度
10.海水提溴和海带提碘都需经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是
A.提取溴时利用溴的挥发性
B.提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水
C.提取碘时利用碘的升华特性
D.氧化步骤都可以通入氯气来实现
11.氢气在工业上可用于海水提溴、海带提碘。
Ⅰ.海水提溴工业流程如下图。
(1)骤(1)中,加硫酸的目的是 ;步骤(2)利用了溴的什么物理性质? 。该空气的温度一般控制在80~90℃,温度过高有何不妥? 。
(2)步骤(3)反应中,氧化产物是 。该反应的离子方程式为 。
(3)步骤(2)(3)(4)的目的是 。
(4)步骤(5)、(6)的操作名称依次为 、 。
Ⅱ.海藻中含有丰富的碘元素。实验室中提取碘的流程如下:
(5)步骤①的目的是 。欲确认步骤③中的反应已发生,可取样,加 (试剂名称)。
(6)在实验室中进行步骤④操作需要的仪器是 。步骤⑤的名称为 。
(7)关于海水提溴、海藻提碘,下列说法正确的是___________;
A.都需经过浓缩、氧化、提取
B.海水提溴的浓缩原理是蒸发,提高
C.都可通氯气将、分别还原为、
D.海藻提碘可采用萃取,海水提溴没有萃取操作
考点03卤素离子的检验
12.不能检验溶液中I-的试剂是
A.AgNO3溶液 B.氯水、酒精
C.氯水、淀粉 D.氯水、CCl4
13.现有某无色溶液,向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,则说明该溶液中存在
A.Cl- B.Br- C.I- D.无法确定
14.鉴别碘水和碘化钾溶液,最好使用的是
A.稀盐酸 B.淀粉溶液
C.硝酸银溶液 D.酚酞溶液
15.检验KI溶液中是否含有Br-的实验,合理的方法是
A.加入少量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.滴加硝酸银溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层为红棕色,则有Br-
D.上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-
16.在盛有碘水的三支试管中分别加入苯、CCl4和酒精(苯和CCl4均为有机溶剂,且苯的密度小于水),振荡后静置,出现如图所示的现象,正确的结论是
A.①加CCl4 ②加苯 ③加酒精 B.①加酒精 ②加CCl4 ③加苯
C.①加苯 ②加CCl4 ③加酒精 D.①加苯 ②加酒精 ③加CCl4
17.有参加或生成的化学反应一定不属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
18.盛有碘水的试管中加少量CCl4,振荡静止后
A.溶液变棕色 B.溶液变紫色
C.分层,上层红棕色 D.分层,下层红棕色
19.取碘水四份于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入氯水、CCl4、酒精、NaCl溶液,振荡后静置,现象正确的是
A.I中溶液分层,上层无色 B.II中溶液分层,下层紫红色
C.Ⅲ中溶液分层,下层呈棕色 D.Ⅳ中溶液分层,下层呈黄绿色
20.海水中含量最高的离子是
A.Cl- B.Na+ C.H+ D.OH–
21.向溴水中加入下列物质的晶体,颜色不变浅的是
A.NaOH B.Mg C.KI D.Na2CO3
22.向下列溶液中滴入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,加入稀HNO3后沉淀不消失的是
A.溴水 B.NaCl溶液 C.KI溶液 D.K2CO3
23.下列实验操作或实验事实既与物质的化学性质有关也与物理性质有关的是
A.用加热的方法分离碘和氯化钠固体
B.用氯水和四氯化碳鉴别溶液中的Cl-、Br-、I-
C.用CCl4提取溴水中的溴
D.用热空气吹出稀溴水中的溴
24.NaCl是重要的化工原料,也是日常生活的必需品。
I.某实验小组进行如下与NaCl有关的实验。
①把鸡蛋的一头敲破,倒出蛋清、蛋黄,洗净蛋膜内部,将另一头浸泡在稀醋酸中溶去部分蛋壳(中间的蛋壳留着,起固定作用);
②在一只小烧杯中加入适量蒸馏水,将洗净了蛋膜外部的蛋壳架在小烧杯上,蛋膜浸入蒸馏水中(如图);
③向蛋膜内加入淀粉和食盐的混合溶液,静置一段时间;
④拿走蛋膜,检验烧杯中有无淀粉和食盐。
根据以上叙述,回答下列问题:
(1)检验烧杯中有无淀粉,操作是 。
(2)检验蛋膜内溶液中有无NaCl,操作是 。
(3)请写出检验NaCl相关的原理方程式 。
Ⅱ.实验室配制480 mL0.1000 mol/LNaCl溶液:
(4)需要称取NaCl g。配制该溶液除需要电子天平、烧杯、玻璃棒、药匙外,还需要的仪器有 、 。
(5)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响?
①没有洗涤烧杯 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”,下同)。
②用蒸馏水洗涤容量瓶后有水残留在容量瓶中 。
25.生活中处处有化学。
Ⅰ.我国西北有很多盐碱湖,湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱。在夏天,当地的农民将湖水引入湖滩上晒出了食盐。到了冬天,湖面上又漂浮着大量的石碱晶体(Na2CO3·10H2O),农民则可以直接从湖中捞碱。氯化钠和石碱的溶解度曲线如图所示。
(1)“夏天晒盐”相当于实验室的 法,“冬天捞碱”相当于实验室的 法。
(2)为检验所得石碱样品中是否含有NaCl,应使用的试剂是 。
Ⅱ.为测定石碱样品的质量分数w(Na2CO3·10H2O)(假设只含NaCl杂质),某同学先将样品配成溶液,再测定溶液浓度,最后通过化学反应求出样品的质量分数。
第一步:配制100 mL待测液。该同学的实验单中设计步骤如下:
用电子天平取2.000 g石碱样品,在(A)中加水溶解并冷却至室温后,沿着(B)将液体转移至(C)中。向(C)中直接加水至接近刻度线1~2 cm处,改用(D)逐滴加水至(_______)。摇匀后将液体转移至贴好标签的细口瓶中保存。
(3)该实验单中缺少一个实验步骤,该步骤的名称是 。如果不进行纠正,会造成所配溶液的浓度 (填“偏高”、“偏低”、“不影响”)
(4)填写实验单中所用仪器的名称:(A) ;(B) ;(C) ;(D) 。
(5)“配制待测液”的过程中先后两次用到仪器(B),但作用有所区别。按先后顺序,说明(B)在实验中的作用: , 。
(6)实验单中“(_______)”的内容应该是 。
第二步:测定待测液浓度:更正第一步中错误操作后,该同学每次取20.00 mL待测液,与0.160 mol·L-1的稀盐酸反应至完全转化为CO2.多次测量后,平均每次消耗盐酸17.40 mL。
(7)该实验测出的碳酸钠溶液的物质的量浓度为 (保留三位有效数字)。
(8)根据实验数据可得出石碱的质量分数w(Na2CO3·10H2O)= 。(保留三位有效数字)
26.海水是巨大的资源宝库,人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图:
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式 ,检验氯气生成的方法是 。
(2)液氯储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为___________(选填字母编号)。
A.自燃品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(3)加入盐酸充分反应后,操作③是从溶液中获得晶体,此处需要进行的实验操作依次为: 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质有 性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用水溶液吸收,将其转变成,再通,最后蒸馏得到高纯溴。用水溶液吸收的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 (将上述离子反应方程式补充完整),由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
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专题06 溴和碘的提取
内容概览
考点01 卤素单质的性质
考点02 溴和碘的提取
考点03 卤素离子的检验
考点01 卤素单质的性质
1.从海水中可获得的在常温下为液体的单质是
A.Mg B.K C.Br2 D.I2
【答案】C
【解析】常温下呈液态的是溴单质,答案选C。
2.酒精、苯、CCl4、汽油都是有机溶剂,有机溶剂之间一般可以互溶,碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈红棕色。
(1)下列不能用分液漏斗分离的是___________。
A.液溴和CCl4 B.CCl4和碘水 C.BaCl2溶液和Na2SO4溶液 D.汽油和蒸馏水
(2)在酒精、苯、CCl4、NaCl溶液、蒸馏水五种试剂中选择:能把溴从溴水中萃取出来,并且在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是 ;萃取时,上层液体呈 色,下层液体呈 色。
【答案】(1)AC
(2) 苯 红棕 无
【解析】(1)A.液溴和CCl4互溶,不能用分液漏斗分离,A符合题意;
B.CCl4和水不互溶,萃取后能用分液漏斗分离,B不符合题意;
C.BaCl2溶液和Na2SO4溶液反应生成沉淀,不能用分液漏斗分离,C符合题意;
D.汽油和蒸馏水不互溶,能用分液漏斗分离,D不符合题意;
故选AC;
(2)苯的密度比水小,与水不互溶,且溴易溶于苯,则能把溴从溴水中萃取出来,并且在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是苯;萃取时,上层液体苯溶解有溴呈红棕色,下层水层呈无色。
3.Ⅰ.某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气,设计了实验。
(1)a溶液是一种显色剂,用来检验反应确有发生,a物质是 。
(2)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能否用酒精来萃取碘水中的碘 (填“能”或“不能”),其理由是 。
(3)向碘水中加入适量的四氯化碳,充分振荡后,观察到的现象是___________。
A.溶液分层,上层紫红色,下层接近无色
B.溶液不分层,溶液紫红色
C.溶液分层,上层接近无色,下层紫红色
D.溶液不分层,溶液黄色
(4)写出在臭氧消毒柜放电条件下产生的化学方程式: 。这是一个 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(5)在氧化KI的反应中
①用单线桥法标出上述反应电子转移的方向和数目 。
②若有9.6g发生反应,则转移电子的物质的量为 ,发生氧化反应的元素是 ;还原产物为 。
Ⅱ.海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如下:
(6)步骤I获得的反应的离子方程式为
(7)步骤II用水溶液吸收,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,其反应的化学方程式为 (若反应中生成2molHBr,则消耗lmol)。
(8)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)淀粉溶液
(2) 不能 酒精与水互溶,无法分离
(3)C
(4) 非氧化还原
(5) 0.4 碘元素
(6)
(7)
(8)
【解析】(1)若反应发生,生成碘单质,可用淀粉溶液检验;
(2)不能用酒精来萃取碘水中的碘,因为酒精与水互溶,无法分离;
(3)向碘水中加入适量的四氯化碳,充分振荡后,碘溶于四氯化碳,由于四氯化碳密度比水大,且与水不互溶,所以紫色层在下层,接近无色的水层在上层,答案选C;
(4)臭氧消毒柜放电条件下产生的化学方程式:,元素化合价不变,不是氧化还原反应;
(5)①单线桥法标出反应电子转移的方向和数目:;
②若有9.6g即0.2mol发生反应,根据反应:,则转移电子的物质的量:0.4mol;碘元素化合价升高,被氧化;还原产物为:;
(6)通入氯气,将母液中的溴离子氧化为溴单质,离子方程式:;
(7)用水溶液吸收,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的,其反应的化学方程式:;
(8)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性;反应中作氧化剂,作氧化产物;反应中,作氧化剂,作还原剂,则氧化性:;
4.溴主要以形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备的操作步骤为:
①一定条件下,将通入浓缩的海水中,生成
②用热空气将吹出并用浓溶液吸收,生成、等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空:
(1)氧化时先在浓缩的海水中加入硫酸酸化再通入氯气,硫酸酸化可以提高氯气的利用率,原因是 ;可用热空气吹出,其原因是 。
(2)写出用浓溶液吸收,生成、和的化学方程式: 。
(3)用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。
(4)欲用四氯化碳从溴水中萃取溴,请简述能用从溴水中萃取溴的原因是: 。
【答案】(1) 防止Cl2与水发生歧化反应 Br2易挥发
(2)3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(3)盐酸易被NaBrO3氧化
(4)Br2在四氯化碳中的溶解度远远大于在水中的溶解度,且四氯化碳与水不互溶
【解析】(1)氯气能与水发生歧化反应生成盐酸和次氯酸,先在浓缩的海水中加入硫酸酸化可抑制歧化反应发生提高氯气的利用率;溴具有挥发性,用热空气能将反应生成的溴蒸气吹出,故答案为:防止Cl2与水发生歧化反应;Br2易挥发;
(2)由题意可知,溴与碳酸钠溶液反应生成溴酸钠、溴化钠和二氧化碳,反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,故答案为:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;
(3)盐酸中氯化氢具有还原性,能与溴酸钠溶液反应,若步骤②得到的混合物用盐酸酸化,溴酸钠会被还原,不利于溴酸钠和溴化钠发生归中反应生成溴,故答案为:盐酸易被NaBrO3氧化;
(4)溴在四氯化碳中的溶解度远远大于在水中的溶解度,且四氯化碳与水不互溶,所以选用四氯化碳从溴水中萃取溴,故答案为:Br2在四氯化碳中的溶解度远远大于在水中的溶解度,且四氯化碳与水不互溶。
考点02溴和碘的提取
5.下列括号中的分离方法运用得当的是
A.植物油和自来水(蒸馏) B.水溶液中的食盐和碘(分液)
C.海水淡化(蒸发) D.和(溶解、过滤、蒸发)
【答案】D
【解析】A.植物油和水,混合分层,利用分液法分离,A错误;
B.碘不易溶于水,易溶于有机溶剂,则应利用萃取后分液的方法分离,B错误;
C.自来水中水与可溶性杂质的沸点不同,应利用蒸馏法得蒸馏水,而蒸发得到的是溶质,C错误;
D.碳酸钙不溶于水,氯化钙溶于水,则溶解、过滤、蒸发可分离,D正确;
故选D。
6.下列实验操作中,正确的是
A.分液时,下层液体从下口中放出,上层液体从上口中倒出
B.蒸馏操作时,冷却水的方向应与蒸汽的流向相同
C.过滤操作中,为了加快过滤速度可用玻璃棒在漏斗中轻轻搅拌
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
【答案】A
【解析】A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,此操作为正确的操作,故A正确;
B.蒸馏操作时,冷却水的方向为下进上出,与蒸汽的流向相反,故B错误;
C.过滤实验中玻璃棒的作用是引流,搅动漏斗里的液体,容易把滤纸弄破;故C错误;
D.萃取操作时,萃取的基本原则两种溶剂互不相溶,且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多,密度不做要求,故D错误;
故选A。
7.检验物质的常用方法有显色法、沉淀法、气体法等。下列物质的检验方法中,不合理的是
A.I2:显色法 B.酸性溶液:显色法
C.Ca2+:气体法 D.Cl﹣:沉淀法
【答案】C
【解析】A.碘遇淀粉溶液显蓝色,则用显色法可以检验单质碘,故A正确;
B.酸性溶液可使酸碱指示剂变色,则用显色法可以检验酸性溶液,故B正确;
C.溶液中钙离子能与碳酸根离子反应生成碳酸钙白色沉淀,则用沉淀法能检验溶液中钙离子,故C错误;
D.溶液中氯离子能与银离子反应生成不溶于酸的氯化银白色沉淀,则用沉淀法能检验溶液中氯离子,故D正确;
故选C。
8.中国食盐产量居世界首位。下列实验室操作类似“海水晒盐”原理的是
A.蒸馏 B.蒸发
C.过滤 D.萃取
【答案】B
【分析】根据“海水晒盐”原理是利用蒸发溶剂的方法使溶质氯化钠析出的过程来回答。
【解析】A.蒸馏是依据混合物中各组分沸点不同而分离的一种法,适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质的分离的方法,不同于“海水晒盐”原理,A错误;
B.蒸发是升高温度让一种物质挥发出来,而剩余另一物质的方法,类似“海水晒盐”原理,B正确;
C.过滤是适用于不溶性固体和液体之间的一种分离方法,不同于“海水晒盐”原理,C错误;
D.萃取是利用物质在两种互不相容的溶剂中的溶解度不同,将物质从一种溶剂里提取到另一种溶剂里使溶质和溶剂分离的分离方法,不同于“海水晒盐”原理,D错误;
故选B。
9.下列检验方法选择错误的是
A.用检验淀粉 B.通过焰色检验是否存在
C.用澄清石灰水检验 D.用pH试纸测定新制氯水的酸碱度
【答案】D
【解析】A.淀粉与碘变蓝色,A正确;
B.钠的焰色为黄色,B正确;
C.二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,C正确;
D.新制氯水有漂白性,会使pH试纸褪色,D错误;
故选D。
10.海水提溴和海带提碘都需经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是
A.提取溴时利用溴的挥发性
B.提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水
C.提取碘时利用碘的升华特性
D.氧化步骤都可以通入氯气来实现
【答案】C
【解析】A.溴易挥发,可鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,故A正确;
B.提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水,可使溴离子浓度增大,为浓缩过程,故B正确;
C.海带中无单质碘,存在形式为碘离子,提取碘是利用氧化剂氧化碘离子生成碘单质,萃取分液、蒸馏方法得到,故C错误;
D.氯气具有氧化性,可以氧化Br—、I—生成Br2、I2单质,故D正确;
故选C。
11.氢气在工业上可用于海水提溴、海带提碘。
Ⅰ.海水提溴工业流程如下图。
(1)骤(1)中,加硫酸的目的是 ;步骤(2)利用了溴的什么物理性质? 。该空气的温度一般控制在80~90℃,温度过高有何不妥? 。
(2)步骤(3)反应中,氧化产物是 。该反应的离子方程式为 。
(3)步骤(2)(3)(4)的目的是 。
(4)步骤(5)、(6)的操作名称依次为 、 。
Ⅱ.海藻中含有丰富的碘元素。实验室中提取碘的流程如下:
(5)步骤①的目的是 。欲确认步骤③中的反应已发生,可取样,加 (试剂名称)。
(6)在实验室中进行步骤④操作需要的仪器是 。步骤⑤的名称为 。
(7)关于海水提溴、海藻提碘,下列说法正确的是___________;
A.都需经过浓缩、氧化、提取
B.海水提溴的浓缩原理是蒸发,提高
C.都可通氯气将、分别还原为、
D.海藻提碘可采用萃取,海水提溴没有萃取操作
【答案】(1) 酸化碱性的海水,抑制氯气与碱、水反应,减少氯气损耗(合理答案即可) 易挥发(或沸点低) (合理答案即可) 水会大量挥发,混入溴蒸气中,不利于富集溴(合理答案即可)
(2) 硫酸
(3)富集溴,降低提取成本
(4) 蒸馏 分液
(5) 把有机态的碘原子转化为无机态的碘离子 淀粉
(6) 分液漏斗、烧杯 蒸馏
(7)AD
【分析】海水提溴:苦卤加入硫酸、通入氯气把溴离子氧化为溴单质,用热空气吹出溴蒸汽,用二氧化硫吸收溴蒸汽得硫酸和氢溴酸,再用氯气把溴离子氧化为溴单质,蒸馏得到溴蒸汽,冷凝的液溴。
海藻提碘:海藻灼烧为海藻灰,用水浸取,过滤得含I-得溶液,通入氯气把氧化为,加四氯化碳萃取I2,碘的有机溶液蒸馏得晶体碘。
【解析】(1)氯气易与碱反应,骤(1)中,加硫酸的目的是酸化碱性的海水,抑制氯气与碱、水反应,减少氯气损耗;步骤(2)用热空气吹出溴单质,利用了溴的易挥发性。该空气的温度一般控制在80~90℃,温度过高水会大量挥发,混入溴蒸气中,不利于富集溴。
(2)步骤(3)发生反应,SO2中S元素化合价升高发生氧化反应,氧化产物是硫酸。
(3)步骤(2)用热空气吹出溴单质,步骤(3)用二氧化硫还原溴蒸汽,步骤(4)用氯气把溴离子氧化为溴单质,目的是富集溴,降低提取成本;
(4)步骤(5)是用蒸馏法分离出溴水中的溴、步骤(6)是用分液法分离出溴中的溴水。
(5)步骤①海藻灼烧的目的是把有机态的碘原子转化为无机态的碘离子。步骤③是把I-氧化为I2,若反应已发生则含有I2,取样,加淀粉溶液,若溶液变蓝,则反应已发生。
(6)步骤④是萃取、分液,装置图为操作需要的仪器是分液漏斗、烧杯。步骤⑤是碘的有机溶液中获取碘晶体,操作名称为蒸馏。
(7)A. 海水提溴、海藻提碘需要把化合态得Br-、I-氧化为单质,都需经过浓缩、氧化、提取,故A正确;
B. 海水提溴的浓缩原理是蒸发,提高c(Br-),不变,故B错误;
C.通氯气将、分别氧化为、,故C错误;
D. 溴易挥发,海藻提碘可采用萃取,海水提溴没有萃取操作,故D正确;
选AD。
考点03卤素离子的检验
12.不能检验溶液中I-的试剂是
A.AgNO3溶液 B.氯水、酒精
C.氯水、淀粉 D.氯水、CCl4
【答案】B
【解析】A.加入AgNO3溶液,如果生成黄色沉淀,加入HNO3溶液,沉淀不溶解,说明溶液中含有I-,反之,不含有I-,可以检验I-,A不符合题意;
B.加入氯水后,可将I-氧化为I2,但酒精与水互溶,不能将I2萃取出来,因此没有明显现象,不能检验I-,B符合题意;
C.加入氯水后,可将I-氧化为I2,再加入淀粉,如果溶液变蓝,说明原溶液中含有I-,反之不含有,可以检验I-,C不符合题意;
D.I2易溶于有机溶剂,氯气的氧化性强于I2,加入氯水、CCl4后,溶液出现分层,上层为水层,下层溶液显紫红色,说明溶液中含有I-,可以检验I-,D不符合题意;
故选B。
13.现有某无色溶液,向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,则说明该溶液中存在
A.Cl- B.Br- C.I- D.无法确定
【答案】B
【解析】氯化银为白色沉淀,溴化银为淡黄色沉淀,碘化银为黄色沉淀,某无色溶液,向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀,说明生成了溴化银沉淀,溶液中含溴离子,答案选B。
14.鉴别碘水和碘化钾溶液,最好使用的是
A.稀盐酸 B.淀粉溶液
C.硝酸银溶液 D.酚酞溶液
【答案】B
【解析】A.碘水和碘化钾溶液均不与稀盐酸反应,无法鉴别,A错误;
B.碘水中含有碘单质,加入淀粉溶液,溶液变蓝,碘化钾溶液中不含碘单质,加入淀粉溶液无现象,可鉴别碘水和碘化钾溶液,B正确;
C.碘水和碘化钾溶液中均含有碘离子,加入硝酸银溶液,均会产生黄色沉淀,无法鉴别,C错误;
D.碘水呈酸性,加入酚酞溶液,溶液不变色,碘化钾溶液呈中性,加入酚酞溶液,溶液不变色,无法鉴别,D错误;
答案选B。
15.检验KI溶液中是否含有Br-的实验,合理的方法是
A.加入少量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.滴加硝酸银溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层为红棕色,则有Br-
D.上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-
【答案】D
【解析】A.加入足量的新制氯水,Br-、I-都能被Cl2氧化生成溴和碘,溶于水都有颜色,所以溶液变色不能证明有Br-存在,A不正确;
B.I-和硝酸银溶液反应产生黄色沉淀碘化银,B不正确;
C.碘水与Br-不反应,有机层红棕色是因为碘溶于四氯化碳,实验现象与Br-无关,C不正确;
D.综上所述,故上述三种方法均不能检验出该KI溶液中是否含有Br-,故D正确;
故选D。
16.在盛有碘水的三支试管中分别加入苯、CCl4和酒精(苯和CCl4均为有机溶剂,且苯的密度小于水),振荡后静置,出现如图所示的现象,正确的结论是
A.①加CCl4 ②加苯 ③加酒精 B.①加酒精 ②加CCl4 ③加苯
C.①加苯 ②加CCl4 ③加酒精 D.①加苯 ②加酒精 ③加CCl4
【答案】C
【解析】苯难溶于水,且密度比水小,萃取碘后浮在水面上,则为①试管;CCl4的密度比水大,且难溶于水,萃取碘后沉在水下面,则为②试管;酒精与水互溶,与碘水混合后,不产生分层现象,则为③试管,故选C。
17.有参加或生成的化学反应一定不属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】D
【解析】A.单质溴可以与氢气在加热条件下生成HBr,该反应为化合反应,A正确;
B.KBrO3在高温条件下可以分解产生单质溴,该反应为分解反应,B正确;
C.单质溴与KI发生置换反应,产生碘单质和溴化钾,C正确;
D.复分解反应中一定没有元素的化合价变化,而溴参加有元素的化合价变化,则不可能为复分解反应,D错误;
故答案选D。
18.盛有碘水的试管中加少量CCl4,振荡静止后
A.溶液变棕色 B.溶液变紫色
C.分层,上层红棕色 D.分层,下层红棕色
【答案】D
【解析】CCl4难溶于水,密度比水大,盛有碘水的试管中加少量CCl4,CCl4萃取碘水中的碘,振荡静止后分层,上层为水层,上层几乎无色,下层为CCl4层,下层红棕色,故选D。
19.取碘水四份于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入氯水、CCl4、酒精、NaCl溶液,振荡后静置,现象正确的是
A.I中溶液分层,上层无色 B.II中溶液分层,下层紫红色
C.Ⅲ中溶液分层,下层呈棕色 D.Ⅳ中溶液分层,下层呈黄绿色
【答案】B
【解析】A.氯水和碘水混合后不分层,故A错误;
B.将碘水与四氯化碳混合,碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的大,且四氯化碳的密度大于水的密度,故混合后Ⅱ中溶液分层上层是水下层是碘的四氯化碳溶液,因此下层为紫红色,故B正确;
C.酒精与水混溶,溶液不分层,故C错误;
D.碘水与氯化钠溶液不分层,故D错误。
故选B。
20.海水中含量最高的离子是
A.Cl- B.Na+ C.H+ D.OH–
【答案】B
【解析】海水中含有大量的钠盐,因此含量最高的离子是Na+,故答案选B。
21.向溴水中加入下列物质的晶体,颜色不变浅的是
A.NaOH B.Mg C.KI D.Na2CO3
【答案】C
【解析】A.NaOH与溴水中的Br2发生反应:2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O,反应后产物水溶液显无色,Br2的浓度降低,因此溶液的颜色变浅,A不符合题意;
B.Mg与Br2反应产生MgBr2,产生物质水溶液显无色,B不符合题意;
C.KI与Br2反应产生I2和KBr,I2的水溶液显棕黄色,因此溶液颜色不变浅,C符合题意;
D.Br2水中存在化学平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,溶液中的HBr与Na2CO3反应产生CO2气体,导致化学平衡正向移动,最终溶液中Br2的浓度降低,溶液颜色变浅,D不符合题意;
故合理选项是C。
22.向下列溶液中滴入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,加入稀HNO3后沉淀不消失的是
A.溴水 B.NaCl溶液 C.KI溶液 D.K2CO3
【答案】A
【分析】AgX为不溶于硝酸的沉淀,AgF除外,碳酸银可溶于硝酸,只有AgBr为淡黄色沉淀,以此来解答;
【解析】A.溴水溶液中滴入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,加入稀HNO3后沉淀不消失,A符合题意;
B.NaCl溶液中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后沉淀不消失,B不符合题意;
C.KI溶液中滴入AgNO3溶液,产生黄色沉淀,加入稀HNO3后沉淀不消失,C不符合题意;
D.K2CO3溶液中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,加入稀HNO3后沉淀消失,D不符合题意;
故选A。
23.下列实验操作或实验事实既与物质的化学性质有关也与物理性质有关的是
A.用加热的方法分离碘和氯化钠固体
B.用氯水和四氯化碳鉴别溶液中的Cl-、Br-、I-
C.用CCl4提取溴水中的溴
D.用热空气吹出稀溴水中的溴
24.NaCl是重要的化工原料,也是日常生活的必需品。
I.某实验小组进行如下与NaCl有关的实验。
①把鸡蛋的一头敲破,倒出蛋清、蛋黄,洗净蛋膜内部,将另一头浸泡在稀醋酸中溶去部分蛋壳(中间的蛋壳留着,起固定作用);
②在一只小烧杯中加入适量蒸馏水,将洗净了蛋膜外部的蛋壳架在小烧杯上,蛋膜浸入蒸馏水中(如图);
③向蛋膜内加入淀粉和食盐的混合溶液,静置一段时间;
④拿走蛋膜,检验烧杯中有无淀粉和食盐。
根据以上叙述,回答下列问题:
(1)检验烧杯中有无淀粉,操作是 。
(2)检验蛋膜内溶液中有无NaCl,操作是 。
(3)请写出检验NaCl相关的原理方程式 。
Ⅱ.实验室配制480 mL0.1000 mol/LNaCl溶液:
(4)需要称取NaCl g。配制该溶液除需要电子天平、烧杯、玻璃棒、药匙外,还需要的仪器有 、 。
(5)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响?
①没有洗涤烧杯 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”,下同)。
②用蒸馏水洗涤容量瓶后有水残留在容量瓶中 。
【答案】(1)取样,加入碘液,若变蓝则含淀粉,否则没有淀粉
(2)取样,加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀则含NaCl,否则不含NaCl
(3)AgNO3+NaCl=AgC1↓+NaNO3
(4) 2.9 500 mL容量瓶 胶头滴管
(5) 偏低 无影响
【分析】I.根据淀粉溶液遇碘水溶液变为蓝色检验淀粉的存在;根据NaCl等含有Cl-的化合物遇AgNO3溶液会发生复分解反应产生AgCl白色沉淀检验NaCl的存在。
II.配制物质的量浓度溶液的步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。结合步骤,确定使用的仪器,选择仪器的标准是大而近;根据操作对溶质的物质的量及溶液的体积影响,结合物质的量浓度定义式c=分析实验误差。
【解析】(1)可根据碘单质遇淀粉溶液变为蓝色进行检验。检验烧杯中有无淀粉,操作是:取少量烧杯中液体,加碘水观察是否变蓝,若变蓝则含淀粉,否则不含淀粉;
(2)可根据Cl-与Ag+反应产生AgCl白色沉淀进行检验。检验烧杯中有无NaCl操作是:另取少量烧杯中液体,滴加几滴硝酸银溶液,观察是否生成白色沉淀,若产生白色沉淀则含NaCl,否则不含NaCl
(3)硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,反应方程式为AgNO3+NaCl=AgC1↓+NaNO3;
(4)实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,根据选用仪器的标准“大而近”可确定应该使用500 mL容量瓶来配制500 mL0.1000 mol/LNaCl溶液。则需要溶质的质量是m(NaCl)=0.1000 mol/L×0.5 L×58.5 g/mol=2.9 g;
配制该溶液除需要电子天平、烧杯、玻璃棒、药匙外,还需要的仪器有500 mL容量瓶及胶头滴管;
(5)①没有洗涤烧杯,导致部分溶质粘在烧杯内壁,容量瓶中溶质的物质的量偏少,由于溶液的体积不变,最终导致配制溶液的浓度偏低;
②用蒸馏水洗涤容量瓶后有水残留在容量瓶中,由于最后需要加水至刻度线,该操作不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响。
25.生活中处处有化学。
Ⅰ.我国西北有很多盐碱湖,湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱。在夏天,当地的农民将湖水引入湖滩上晒出了食盐。到了冬天,湖面上又漂浮着大量的石碱晶体(Na2CO3·10H2O),农民则可以直接从湖中捞碱。氯化钠和石碱的溶解度曲线如图所示。
(1)“夏天晒盐”相当于实验室的 法,“冬天捞碱”相当于实验室的 法。
(2)为检验所得石碱样品中是否含有NaCl,应使用的试剂是 。
Ⅱ.为测定石碱样品的质量分数w(Na2CO3·10H2O)(假设只含NaCl杂质),某同学先将样品配成溶液,再测定溶液浓度,最后通过化学反应求出样品的质量分数。
第一步:配制100 mL待测液。该同学的实验单中设计步骤如下:
用电子天平取2.000 g石碱样品,在(A)中加水溶解并冷却至室温后,沿着(B)将液体转移至(C)中。向(C)中直接加水至接近刻度线1~2 cm处,改用(D)逐滴加水至(_______)。摇匀后将液体转移至贴好标签的细口瓶中保存。
(3)该实验单中缺少一个实验步骤,该步骤的名称是 。如果不进行纠正,会造成所配溶液的浓度 (填“偏高”、“偏低”、“不影响”)
(4)填写实验单中所用仪器的名称:(A) ;(B) ;(C) ;(D) 。
(5)“配制待测液”的过程中先后两次用到仪器(B),但作用有所区别。按先后顺序,说明(B)在实验中的作用: , 。
(6)实验单中“(_______)”的内容应该是 。
第二步:测定待测液浓度:更正第一步中错误操作后,该同学每次取20.00 mL待测液,与0.160 mol·L-1的稀盐酸反应至完全转化为CO2.多次测量后,平均每次消耗盐酸17.40 mL。
(7)该实验测出的碳酸钠溶液的物质的量浓度为 (保留三位有效数字)。
(8)根据实验数据可得出石碱的质量分数w(Na2CO3·10H2O)= 。(保留三位有效数字)
【答案】(1) 蒸发结晶 冷却结晶
(2)硝酸,硝酸银
(3) 洗涤 偏低
(4) 烧杯 玻璃棒 100 mL容量瓶 胶头滴管
(5) 搅拌 引流
(6)溶液的凹液面底部与刻度线相切
(7)0.0696 mol·L-1
(8)0.995
【解析】(1)根据溶解度曲线可以看出,碳酸钠的溶解度受温度影响变化明显,而氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,冬天气温低,碳酸钠溶解度减小析出晶体,夏天气温高,水蒸发氯化钠析出晶体;模拟“冬天捞碱”,应采用冷却热饱和溶液的方法;故答案为:蒸发结晶;冷却结晶;
(2)检验Cl-可用AgNO3溶液,为检验所得石碱样品中是否含有NaCl,可用AgNO3溶液;故答案为:硝酸,硝酸银;
(3)根据该同学的实验单中设计步骤可知,该实验单中缺少的实验步骤为洗涤;如果不洗涤,会造成溶质的损失,导致所配溶液的浓度偏低;
(4)配置100mL待测液时,称量好药品,应在烧杯中溶解;冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液转移至100mL容量瓶中,最后用胶头滴管定容;故答案为:烧杯;玻璃棒;100mL容量瓶;胶头滴管;
(5)“配制待测液”的过程中先后两次用到玻璃棒,第一次溶解时用来搅拌,第二次移液时用来引流;故答案为:搅拌;引流;
(6)定容时,用胶头滴管加水至凹液面最低处与刻度线相切;故答案为:溶液的凹液面底部与刻度线相切;
(7)根据实验数据,消耗盐酸物质的量为:,依据方程式可知Na2CO3物质的量为:,待测液中Na2CO3的物质的量浓度为: ==0.0696mol/L;
(8)结合第七问可知,w(Na2CO3•10H2O)= =0.995。
26.海水是巨大的资源宝库,人类可以从海水中提取各种化工产品。下图是某工厂对海水综合利用的示意图:
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式 ,检验氯气生成的方法是 。
(2)液氯储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为___________(选填字母编号)。
A.自燃品 B.爆炸品 C.有毒品 D.易燃品
(3)加入盐酸充分反应后,操作③是从溶液中获得晶体,此处需要进行的实验操作依次为: 、冷却结晶、 、洗涤、干燥。
(4)操作⑤是向溶液中鼓入热空气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质有 性。
(5)粗溴的精制过程是先将粗溴用水溶液吸收,将其转变成,再通,最后蒸馏得到高纯溴。用水溶液吸收的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 (将上述离子反应方程式补充完整),由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
【答案】(1) 用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成
(2)C
(3) 加热浓缩 过滤
(4)挥发
(5) H+ 强酸对设备的严重腐蚀问题
(1)
电解饱和食盐水的化学方程式为 ,检验氯气生成的方法是用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成,故答案为:;用湿润的淀粉KI试纸,如果试纸变蓝,说明有氯气生成;
(2)
液氯有毒,储存在钢瓶中,钢瓶上应贴的标签为c,故答案为:c;
(3)
Mg(OH)2加入盐酸充分反应后,操作③是从MgCl2溶液中获得MgCl2•6H2O晶体,此处需要进行的实验操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:加热浓缩、过滤;
(4)
操作⑤是向溶液中鼓入热空气或水蒸气,即可将溴单质从溶液中分离出来,此方法的成功应用是基于溴单质有挥发性,故答案为:挥发;
(5)
粗溴的精制过程是先将粗溴用SO2水溶液吸收,将其转变成Br-,再通Cl2,最后蒸馏得到高纯溴,用SO2水溶液吸收Br2的吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀问题,故答案为:H+;强酸对设备的严重腐蚀问题。
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