专题06 自然资源的开发利用(北京专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-13
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内容正文:
专题06 自然资源的开发利用
内容概览
考向1 金属的冶炼
考向2 化石燃料综合利用
考向3 海水资源开发
考向1 金属的冶炼
1.(2023-2024北京西城期末)下列金属中,通常用电解法冶炼的是
A.铁 B.银 C.铜 D.铝
【答案】D
【解析】A.铁为较活泼金属,工业上采用热还原法冶炼,A错误;
B.银为不活泼金属,工业上采用热分解法冶炼,B错误;
C.铜为不活泼金属,工业上采用热还原法冶炼,C错误;
D.铝为活泼金属,工业上采用电解熔融氧化物的方法冶炼,D正确;
故选D。
2.(2023-2024北京通州期末)工业上常采用热分解法冶炼的金属是
A.Na B.Al C.Fe D.Ag
【答案】D
【解析】A.工业冶炼金属钠常用电解熔融态的氯化钠,故A错误;
B.工业冶炼金属铝,采用电解熔融氧化铝的方法,故B错误;
C.工业炼铁主要是用还原法,如高炉炼铁,故C错误;
D.工业冶炼银可以采用热分解发,如加热氧化银,故D正确;
故选D。
考向2 化石燃料综合利用
3.(2023-2024北京西城期末)下列不属于新能源的是
A.太阳能 B.氢能 C.地热能 D.化石能源
【答案】D
【解析】理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点,太阳能、氢能、地热能等均属于新能源。化石能源不可再生,不属于新能源。
答案选D。
4.(2023-2024北京二中期末)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是
A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B.开采可燃冰,将其作为能源使用
C.偏二甲肼用作发射火箭的燃料 D.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
【答案】D
【解析】A.甲醇低温制氢气,有新物质生产,是化学变化,A不符合题意;
B.可燃冰主要成分是甲烷,作为能源使用,主要是燃烧反应,是化学变化,B不符合题意;
C.偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O,放出大量热,属于化学变化,C不符合题意;
D.核聚变不是化学变化,是核反应,D符合题意;
故选D。
5.(2023-2024北京通州期末)有关煤、石油、天然气的综合利用,下列说法正确的是
A.石油是多种烃组成的混合物
B.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
C.石油裂解的目的是提高轻质油的产量和质量
D.石油的分馏、煤的干馏是物理变化,煤的气化和煤的液化是化学变化
【答案】A
【解析】A.石油是多种烷烃、环烷烃和少量芳香烃的混合物,故A正确;
B.水煤气是通过煤的气化得到的气体燃料,故B错误;
C.石油裂解的目的主要就是为了获得短链不饱和烃,石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量,故C错误;
D.石油的分馏过程中没有新物质生成,属于物理变化,煤的干馏、煤的气化和煤的液化过程中均产生新物质,均是化学变化,故D错误。
故选A。
6.(2023-2024北京广渠门中学期末)我国在联合国大会上提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”,下列有关低碳生活的说法正确的是
A.禁止煤炭等化石燃料的使用
B.推广使用煤液化,可减少的排放
C.开发太阳能等新能源是践行低碳生活的有效途径
D.选择合适的催化剂,在一定条件下将氧化为甲烷()
【答案】C
【解析】A.现代社会化石燃料仍是主要能源,不可能禁止化石燃料等传统能源的使用,应该合理使用,A错误;
B.推广使用煤液化技术,可减少颗粒污染物的排放,不能减少二氧化碳的排放,B错误;
C.开发太阳能等新能源,能减少化石燃料的使用,故是践行低碳生活的有效途径,C正确;
D.CO2转化为甲烷时碳元素化合价降低,不是氧化而是还原,D错误;
故选C。
考向3 海水资源开发
7.(2023-2024北京大兴期末)下述实验方案能达到实验目的的是
方案
目的
A.除去甲烷中的乙烯气体
B.在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
方案
目的
C.蒸馏法实现海水淡化
D.探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
【答案】C
【解析】A.乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,引入新杂质,故A错误;
B.甲烷和氯气光照条件下发生取代反应,有机产物有4种,得不到纯净的一氯甲烷,故B错误;
C.通过蒸馏法可实现海水淡化,装置图正确,故C正确;
D.探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,应控制浓度相同,实验中过氧化氢的浓度不同,故D错误;
故选C。
8.(2023-2024北京清华附中期末)海水提溴的方法有多种,某提溴方法的部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤②利用了溴单质易挥发的性质
B.步骤②、③起到富集的作用
C.步骤③反应后的溶液酸性减弱
D.步骤④中的反应能说明Cl的非金属性强于Br
【答案】C
【分析】苦卤中通入氯气置换溴离子使之成为单质溴,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的,也就是得到富集溴,然后,再用氯气将其氧化得到产品溴,据此解答。
【解析】A.因为溴单质易挥发为溴蒸气,所以用热空气吹出,步骤②利用了溴易挥发的性质,C正确;
B.根据分析可知,步骤②、③起到富集的作用,B正确;
C.步骤③的反应为Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,生成的HBr、H2SO4均为强酸,故酸性增强,C错误;
D.步骤④中的反应为Cl2+2HBr = Br2+2HCl,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知氧化性为Cl2> Br2,单质氧化性越强则元素非金属越强,非金属性:Cl> Br,D正确;
故选C。
9.(2023-2024北京朝阳期末)用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A.试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B.加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C.盐酸的作用:、
D.过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
【答案】A
【分析】粗盐中除NaCl外,还含有Mg2+、Ca2+、以及泥沙等杂质,粗盐溶解后,分别加入NaOH、BaCl2、Na2CO3,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,然后过滤除去沉淀,滤液中除含有NaCl外,还含有NaOH、Na2CO3等,加入盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,然后蒸发结晶,便可获得纯净的氯化钠晶体。
【解析】A.由分析可知,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,A错误;
B.为确认是否完全沉淀,可向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明溶液中不含有,从而表明完全沉淀,B正确;
C.盐酸的作用为除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,C正确;
D.沉淀中含有氢氧化镁、碳酸钙,加入盐酸会导致沉淀溶解,故过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,,D正确;
答案选A。
10.(2023-2024北京通州期末)目前海水提溴的最主要方法之-是空气吹出法,其部分流程图如下:
以下推断不合理的是
A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B.吸收溴的反应离子方程式:
C.吸收可用气体,也可用代替
D.没有采用直接蒸馏含的海水得到单质溴主要是为了节能
【答案】B
【分析】用空气从含Br2的海水将Br2吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,然后将吸收液氯化,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴水混合物,然后采用蒸馏的方法得到液溴,据此分析解答。
【解析】A.溴单质易挥发,热空气能吹出溴,是利用溴易挥发的性质,将溴单质与二氧化硫反应,是合理的,故A不符合题意;
B.SO2吸收溴反应生成硫酸和氢溴酸,氢溴酸为强酸,故其反应离子方程式: SO2+2H2O+Br2=SO+2Br-+4H+,推断不合理,故B符合题意;
C.因为Br2也能被还原为Br-,故可以用代替,推断合理,故C不符合题意;
D.含Br2的海水中溴单质浓度太低,因此没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能,推断合理,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
11.(2023-2024北京西城期末)海水中的化学资源具有巨大的开发潜力,利用海水提取溴和镁的过程如下。
下列说法不正确的是
A.提取发生反应:
B.空气的作用是将吹出
C.经过两次转化的目的是富集溴
D.沉淀溶于盐酸的反应:
【答案】D
【分析】向海水中加入石灰乳可将镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤将氢氧化镁分离,加入盐酸溶解,生成氯化镁,蒸发结晶获得氯化镁晶体,在HCl气流中加热结晶获得无水氯化镁,然后电解熔融的氯化镁得到金属镁;过滤后的滤液中通入氯气置换出溴单质,继而通入空气,将溴吹入吸收塔,被二氧化硫的水溶液吸收转化成氢溴酸,以达到富集的目的,然后,再用氯气将其氧化得到产品溴,据此分析解答
【解析】A.根据以上分析可知提取发生反应:,A正确;
B.根据以上分析可知空气的作用是将吹出,B正确;
C.根据以上分析可知经过两次转化的目的是富集溴,C正确;
D.难溶,溶于盐酸的反应离子方程式为,D错误;
答案选D。
12.(2023-2024北京大兴期末)某研究性学习小组为了从海带中提取碘,设计并进行了如下实验:
已知:萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂(萃取剂)把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角和酒精灯外,还需要用到的实验仪器是 。
(2)步骤③的实验操作名称是 。
(3)写出步骤④反应的离子方程式 。
(4)操作⑤选用CCl4做萃取剂,原因是 (填序号)。
a.CCl4不溶于水 b.CCl4的密度比水大
c.I2在CCl4中比在水中溶解度更大 d.CCl4与碘水不反应
(5)从I2 的CCl4溶液中提取碘可用反向萃取的方法,其流程如下:
①I2的CCl4溶液加入少量6 mol·L−1 NaOH溶液,写出反应的离子方程式 。
②操作1中应将含I2的碱溶液从仪器的 (填“上”或“下”)口倒入烧杯中。
③上层溶液(含I-、IO)中加入几滴45%的H2SO4溶液并搅拌,溶液立即变为棕黄色,并析出碘晶体,若生成7.62g I2单质时转移 mol电子。
(6)已知:溶液中I2的浓度越大吸光度越大。
用色度计测得溶液的吸光度随海带灼热(灰化)的时间变化如图所示。当时间超过40min时,溶液的吸光度逐渐降低的原因是 。
【答案】(1)坩埚
(2)过滤
(3)2I-+H2O2+2H+ =I2 +2H2O
(4)acd
(5)3I2+6OH-=5I-++3H2O 上 0.05
(6)I-被氧化成I2,I2挥发造成碘元素流失
【分析】海带灼烧得到海带灰,加入水溶解浸泡得到海带灰悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,加入氧化剂氧化碘离子得到含碘单质的水溶液,加入四氯化碳萃取分液得到含碘单质的四氯化碳溶液,通过蒸馏得到碘单质,据此解答。
【解析】(1)固体的灼烧应在坩埚中进行,实验仪器有坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯和坩埚,故答案为:坩埚;
(2)由悬浊液得到溶液,应进行过滤,故答案为:过滤;
(3)步骤④中选择的氧化剂H2O2溶液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+ =I2 +2H2O;
(4)操作⑤选用CCl4做萃取剂,这是因为CCl4不溶于水,与碘水也不反应,且I2在CCl4中比在水中溶解度更大,与密度大小没有关系,答案选acd;
(5)①I2的CCl4溶液加入少量6 mol·L−1 NaOH溶液,反应生成碘化钠、碘酸钠和水,反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-++3H2O;
②由于四氯化碳的密度大于水的密度,下层是有机层,则操作1中应将含I2的碱溶液从分液漏斗的上口倒入烧杯中;
③上层溶液(含I-、)中加入几滴45%的H2SO4溶液并搅拌,溶液立即变为棕黄色,并析出碘晶体,方程式为5I-++6H+=3I2+3H2O,生成3mol单质碘转移5mol电子,若生成7.62g I2单质,即0.03mol单质碘时转移0.05mol电子。
(6)由于I-被氧化成I2,I2挥发造成碘元素流失,所以溶液的吸光度逐渐降低。
考向1 金属的冶炼
1.(2023-2024北京牛栏山一中期末)下列金属中,通常用热还原法冶炼的是
A.钠 B.铁 C.铂 D.汞
【答案】B
【解析】金属的冶炼一般有电解法、热还原法、热分解法、物理分离法;电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,物理分离法:Pt、Au用物理分离的方法制得。
故选B。
考向2 化石燃料综合利用
(2023-2024北京171中学期末)天然气是一种重要的燃料,其主要成分是甲烷(),某校化学兴趣小组的同学设计了以下实验装置对甲烷燃烧的产物进行探究。请完成下面3小题.
2.下列关于天然气的说法正确的是
A.天然气是气体,不属于化石燃料 B.天然气属于可再生能源
C.可燃冰是天然气存在的一种形式 D.用天然气作燃料可解决温室效应问题
3.经验证,天然气燃烧的产物含有、和,关于实验现象的描述错误的是
A.甲装置中无水硫酸铜变蓝 B.乙装置中澄清石灰水变浑浊
C.丁装置中红色固体变为黑色 D.戊装置中无明显现象
4.下列关于该实验设计的分析不合理的是
A.甲装置和乙装置调换顺序不会影响结果 B.丙装置利用的是浓硫酸的吸水性
C.装置末端的大气球可改用点燃的酒精灯 D.丁装置利用的是的还原性
【答案】2.C 3.D 4.A
【解析】2.A.天然气是气体,但是天然气是三大化石燃料之一,不符合题意;
B.天然气属于化石能源,短期内不能再生,属于不可再生能源,不符合题意;
C.可燃冰的主要成分是甲烷水合物,是天然气存在的一种形式,符合题意;
D.天然气的主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,不可解决温室效应问题,不符合题意。
故选C;
3.A.无水硫酸铜遇水变蓝,天然气燃烧的产物中含有水,故甲装置中无水硫酸铜变蓝,不符合题意;
B.天然气燃烧的产物中含二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故乙装置中澄清石灰水变浑浊,不符合题意;
C.天然气燃烧的产物中含有一氧化碳,一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,故丁装置中红色固体变为黑色,不符合题意;
D.一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成了二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故戊装置中澄清石灰水变浑浊,符合题意。
故选D;
4.A.甲装置和乙装置调换顺序,气体会从乙装置中携带出水蒸气,影响水的检验,符合题意;
B.丙装置中浓硫酸具有吸水性,且与一氧化碳不反应,可用于干燥一氧化碳,不符合题意;
C.装置末端的大气球用于收集尾气一氧化碳,防止污染空气,一氧化碳具有可燃性,故装置末端的大气球可改用点燃的酒精灯,不符合题意;
D.丁装置中,一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,在该反应中,一氧化碳得到氧,属于还原剂,利用的是一氧化碳的还原性,不符合题意。
故选A。
5.化石燃料燃烧会产生大气污染物、等,科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收,其转化原理如图所示,下列说法正确的是
A.检验可以选用盐酸酸化的溶液
B.反应①的离子方程式为
C.反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1:2
D.理论上每吸收标准状况下,一定消耗
【答案】B
【解析】A.硫酸根的检验需要先加入盐酸排查银离子的干扰,再加氯化钡产生白色沉淀证明有硫酸根,A错误;
B.从图中看,反应①中氧化剂是,还原剂是,两者发生氧化还原反应生成、,方程式为, B正确;
C.反应②中氧气中氧元素化合价由0变为-2,为氧化剂,化合价升高发生氧化反应得到氧化产物,根据电子守恒可知,故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1:4,C错误;
D.根据电子守恒可知,理论上每吸收标准状况下(为0.01mol),消耗0.005mol氧气,为0.16g,D错误;
故选B。
6.中国科学家提出了“液态阳光”概念,利用太阳能将和转化为液态醇类燃料,其物质和能量转化路径如图所示。下列说法错误的是
A.属于共价化合物
B.的分子结构模型为
C.该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能
D.液态阳光技术为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案
【答案】B
【解析】A.分子中只含有共价键,属于共价化合物,A正确;
B.的分子结构模型为,B错误;
C.由图可知,该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能,C正确;
D.液态阳光技术提供了一种新的能源方案,为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决途径,D正确;
故选B。
7.(2023-2024北京牛栏山一中期末)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程 Ⅰ 的原理:,根据下表数据回答:
化学键
H-H
O=O
H-O
键能
436
496
463
水蒸气分解为氢气和氧气的热化学方程式为 。
(2)200℃时,在2L密闭恒容容器中充入CO2和H2发生过程 Ⅱ 中的反应,CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①反应的化学方程式是 。
②下列能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变
B.容器内的压强不再改变
C.四种气体的物质的量浓度相等
D.混合气体的密度不再改变
E.单位时间内断裂3mol H-H键,同时断裂2mol H-O键
F.3v逆(CH3OH)=v正(H2)
G.容器中n(CH3OH):n(H2O)不再变化
(3)过程 Ⅲ 中,甲醇在空气中完全燃烧,利用产生的热量可进行发电。
Ⅰ.已知 H2O(g) = H2O(l) ∆H=-44kJ/mol;CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) ∆H=-154.5kJ/mol。则25℃时甲醇的燃烧热 ∆H= kJ/mol。
Ⅱ.利用过程 Ⅲ 的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①d是 (填“正”或“负”)极,c的电极反应式为 。
②若线路中转移0.5mol电子,则该电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积约为 L。
【答案】(1)△H=+484
(2) ABF
(3)-726.5 正 2.8
【解析】(1)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,△H=4×463 -2×436 -496 =+484 ,故水蒸气分解为氢气和氧气的热化学方程式为:△H=+484 ;
(2)①反应的系数比等于反应的物质的量之比,反应消耗8mol二氧化碳生成8mol甲醇,结合质量守恒可知,同时8mol水,结合氢守恒,则反应24mol氢气,故化学方程式是。
②A.混合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,选;
B.压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,选;
C.四种气体的物质的量浓度相等,不能说明正逆反应速率相等,不能判断达到平衡,不选;
D.各物质均为气体,密度保持不变,容器中气体密度不再变化,不能判断反应达到平衡,不选;
E.甲醇分子2存在H-O键,单位时间内断裂3mol H-H键,同时断裂2mol H-O键,则正逆反应速率不等,没有达到平衡,不选;
F.反应的系数比等于反应的速率之比,3v逆(CH3OH)=v正(H2),则正逆反应速率相等,反应平衡,选;
G.CH3OH和H2O均为生成物,故容器中n(CH3OH):n(H2O)一直不变,所以容器中n(CH3OH):n(H2O)不再变化,不能说明该反应一定达到化学平衡状态,不选;
故选ABF。
(3)Ⅰ.已知:
①H2O(g) = H2O(l) ∆H=-44kJ/mol
②CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) ∆H=-154.5kJ/mol
③△H=+484
燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;由盖斯定律可知,2①+②-③得25℃时甲醇的燃烧热CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-726.5kJ/mol。
Ⅱ.该过程为甲醇燃料电池,原电池中阳离子向正极移动,则根据氢离子移动方向,c是负极,d为正极,负极甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳:;
②正极反应为,若线路中转移0.5mol电子,则该电池理论上消耗的氧气在标准状况下的体积为0.5mol÷4×22.4L/mol=2.8L。
考向3 海水资源开发
(2023-2024北京丰台期末)实验室利用海带(含碘化物、无机盐和有机化合物等)提取碘的步骤如下。
ⅰ.将海带进行灼烧、浸泡、过滤,取滤液;
ⅱ.向其中加入稀和;
ⅲ.继续加入有机试剂,充分振荡、静置,取下层溶液;
ⅳ.向其中加入溶液,充分振荡、静置,取上层溶液;
ⅴ.加入溶液,充分反应后,过滤得到。
已知:
回答下列2个小题。
8.下列关于步骤ⅰⅲ的说法,不正确的是
A.灼烧海带不仅除去了有机化合物,而且富集了碘元素
B.步骤ⅱ,与反应的产物中有和
C.步骤ⅲ,有机试剂可为
D.步骤ⅲ的目的是富集,并与水中的杂质分离
9.下列关于步骤ⅲⅴ的说法,不正确的是
A.步骤ⅲ和ⅳ,均需用到分液漏斗
B.步骤ⅳ需使用足量的稀溶液
C.步骤ⅳ,钠盐在水中的溶解度大于在有机溶剂中的
D.步骤ⅴ,每生成转移
【答案】8.B 9.B
【解析】8.A.灼烧海带,海带中的有机物会分解或燃烧,碘元素从与有机物结合的形式转化为I-,有助于后续将I-转化为碘单质,因此灼烧海带不仅除去了有机化合物,而且富集了碘元素,A正确;
B.步骤ⅱ,与反应的离子方程式为,产物中只有I2,没有O2,B错误;
C.步骤ⅲ为萃取I2,可采用CCl4作萃取剂,C正确;
D.步骤ⅲ是萃取,将I2从水中转移到CCl4中,可以富集I2,并与水中的杂质分离,D正确;
故选B。
9.A.步骤ⅲ是萃取,萃取分液需要用到分液漏斗,步骤ⅳ中加入溶液,充分振荡、静置,取上层溶液,也采用了萃取分液操作,需要用到分液漏斗,A正确;
B.步骤ⅴ中需要加入溶液,以保证I-和在酸性环境中反应,若步骤ⅳ使用足量的稀溶液,会使步骤ⅴ中的消耗量增大,B错误;
C.钠盐是离子化合物,可以完全电离成Na+和对应阴离子,这些离子易与水结合,水是极性分子,根据相似相溶原理,钠盐在水中的溶解度大于在有机溶剂中的,C正确;
D.步骤ⅴ中发生的反应为,依据关系式3I2~5e-,故每生成转移,D正确;
故选B。
10.(2023-2024北京东城期末)某同学用化学沉淀法去除粗盐水中少量、、,实验步骤如下:
.向粗盐水中滴加过量溶液,振荡,静置;
.再滴加过量溶液,振荡;
.将所得浊液过滤;
.向所得滤液中滴加过量饱和溶液,振荡,过滤;
.再向所得滤液中滴加盐酸,至滤液呈中性或弱酸性。
下列分析不正确的是
A.向的上清液中滴加滴溶液,无现象,说明已沉淀完全
B.中反应的离子方程式是
C.中所得沉淀为
D.中与盐酸反应的离子是、
【答案】C
【分析】加入BaCl2溶液去除溶液中的硫酸根,加入过量的NaOH去除溶液中的镁离子,过滤得到氢氧化镁和硫酸钡沉淀,过滤后加入碳酸钠得到碳酸钡和碳酸钙沉淀,最后加入盐酸,除去碳酸钠及过量的氢氧化钠。
【解析】A.氯化钡与硫酸根结合生成沉淀,故加入氯化钡无现象说明溶液中无硫酸根,A正确;
B.根据分析,加入NaOH去除溶液中的镁离子,所以离子方程式是Mg2++2OH−= Mg(OH)2↓,B正确;
C.根据分析,加入碳酸钠,使钙离子及过量的氯化钡生成沉淀,沉淀为碳酸钙与碳酸钡,C错误;
D.根据分析,最后加入盐酸,除去碳酸钠及过量的氢氧化钠,D正确;
故答案为:C。
11.(2023-2024北京昌平区期末)碘元素是人体必需的微量元素之一,以下是一种从海带中提取碘单质的流程示意图:
已知:的沸点为76.8℃;碘单质的沸点为184.4℃,50℃时开始升华。
(1)操作i的名称为 ,该过程中的提取方法利用的是在和中的 (物理性质)不同。
(2)过程①中的作用是 。
(3)某同学认为过程①中加入的试剂可替换为,发生反应的离子方程式是 ,该反应证实了氧化性: (填“>”“<”或“=”),从原子结构角度解释原因: 。
(4)除上述试剂外,过程①中加入的试剂还可是 。
a.溴水 b.酸性溶液 C.KBr溶液
(5)补全过程②中发生反应的离子方程式: 。
□□_____□_____+□□_____。
(6)下列说法中正确的是 。
a.可用蒸馏的方法分离和
b.过程②③选用的NaOH和溶液的浓度较大,目的是富集碘元素
c.理论上过程②消耗的NaOH和过程③消耗的的物质的量相等
d.在水中的溶解度相对较低,操作iii为分液
e.和NaOH溶液可循环利用
【答案】(1)萃取分液 溶解度
(2)做氧化剂,将氧化为
(3) > Cl、I在同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,原子核对最外层电子的吸引力,得电子能力,非金属性,氧化性
(4)ab
(5)
(6)b
【分析】干海带在坩埚中灼烧,然后浸泡海带灰,经过过滤得到含碘离子的溶液,向溶液中加入稀硫酸、H2O2氧化,得到碘的溶液,然后用四氯化碳萃取分液得到含I2的有机层,加入NaOH溶液,再分液得到水层(含有I-和),再加入45%的H2SO4得到单质碘的水溶液,单质碘在水中溶解度较小,得到悬浊液,过滤得到单质碘,据此分析解题;
【解析】(1)由分析可知,操作i的名称为萃取分液;利用单质碘在四氯化碳和水中的溶解度不同;
(2)过氧化氢用来将碘离子氧化成碘单质;
(3)氯气与碘离子的反应为,该反应中氯气作氧化剂,单质碘作氧化产物,证实了氧化性>;从原子结构角度解释原因:Cl、I在同一主族,最外层电子数相同,电子层数,原子半径,原子核对最外层电子的吸引力,得电子能力,非金属性,氧化性;
(4)过程①中加入的试剂为能将碘离子氧化成碘单质,故可选ab;
(5)单质碘与氢氧化钠溶液反应得到I-和,离子反应方程式为;
(6)a.的沸点为76.8℃,碘单质的沸点为184.4℃,碘单质50℃时开始升华,故不可用蒸馏的方法分离和,a错误;
b.原滤液中碘离子浓度较小,过程②③选用的NaOH和溶液的浓度较大,目的是富集碘元素,b正确;
c.过程②反应方程式为,过程③消反应方程式为,理论上过程②消耗的NaOH和过程③消耗的的物质的量不相等,c错误;
d.在水中的溶解度相对较低,操作iii为过滤,d错误;
e.可循环利用,NaOH溶液不能循环利用,e错误;
故选b。
12.(2023-2024北京房山期末)我国海洋资源丰富,从海水中获取某些物质的流程示意图如下。
(1)粗盐提纯
① 粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、 (选填字母序号;所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a. 加入溶液→加入NaOH 溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b. 加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c. 加入溶液→加入溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸
② 检验精盐中硫酸根是否除尽的方法是 (简述操作、现象及结论)。
③得到的精盐可用于冶炼金属钠,该反应的化学方程式是 。
(2)海水提镁
已知苦卤的主要成分如下:
离子
Na⁺
Mg²⁺
Cl⁻
浓度/(g·L⁻¹)
63.7
28.8
144.6
46.4
理论上,1L苦卤最多可得到的质量为 g。
(3)海水提溴
① 图中虚线框内流程的主要目的是 。
② 图中虚线框内流程也可用低浓度 替代 ,请将Br2与反应的化学方程式补充完整: 。
(4)工业中可将以上工艺进行联合生产,从资源利用角度说明联合生产的优点 。
【答案】(1)c 取精盐溶液于试管中,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明硫酸根离子已除尽;若有白色沉淀,则说明硫酸根离子没有除尽
(2)69.6
(3)富集溴元素
(4)提镁后的剩余物质含有Na⁺和Cl⁻是制备精盐的原料;冶炼金属钠得到的氯气可以作为海水提溴的原料
【分析】海水晒盐、过滤得到苦卤和粗盐,粗盐经精制得到精盐;向苦卤中加入石灰乳,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁沉淀;向沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,溶液经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热氯化镁晶体得到氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁;向苦卤中通入氯气,将溶液中的溴离子氧化为单质溴,用热空气将溴吹出,二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸和硫酸的混合溶液,向溶液中通入氯气,将溶液中的溴化氢氧化得到溴单质,用水蒸气吹出、蒸馏得到液溴。
【解析】(1)①粗盐提纯时,加入碳酸钠溶液的目的是除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,所以碳酸钠溶液必须在加入氯化钡溶液之后加入,否则无法除去溶液中的钡离子,加入盐酸之前需要先过滤,否则碳酸钙、碳酸钡、氢氧化镁又会转化为离子,故选c;
② 检验精盐中硫酸根是否除尽,实际上就是检验洗涤液中不存在硫酸根离子,具体操作为取精盐溶液于试管中,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明硫酸根离子已除尽,若有白色沉淀,则说明硫酸根离子没有除尽,故答案为:取精盐溶液于试管中,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明硫酸根离子已除尽;若有白色沉淀,则说明硫酸根离子没有除尽;
③冶炼金属钠的反应为电解熔融氯化钠生成钠和氯气,反应的化学方程式为,故答案为:;
(2)由表格数据看着,苦卤中镁离子浓度为28.8g/L,由原子个数守恒可知,1L苦卤理论上生成氢氧化镁沉淀的质量为×58g/mol=69.6g,故答案为:69.6;
(3)① 由分析可知,图中虚线框内流程为向苦卤中通入氯气,将溶液中的溴离子氧化为单质溴,用热空气将溴吹出,二氧化硫水溶液吸收溴单质得到氢溴酸和硫酸的混合溶液,向溶液中通入氯气,将溶液中的溴化氢氧化得到溴单质,用水蒸气吹出、蒸得到液溴溴水,目的是富集溴元素,故答案为:富集溴元素;
②由题意可知,溴与碳酸钠溶液反应生成溴化钠、溴酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,工业中可将以上工艺进行联合生产,从资源利用角度说明联合生产的优点是提镁后的剩余物质含有Na⁺和Cl⁻是制备精盐的原料;冶炼金属钠得到的氯气可以作为海水提溴的原料,故答案为:提镁后的剩余物质含有Na⁺和Cl⁻是制备精盐的原料;冶炼金属钠得到的氯气可以作为海水提溴的原料。
13.(2023-2024北京牛栏山一中期末)溴及其化合物应用广泛,Br2的沸点为58.8℃,以下两种方法均可从海水中提取溴。
(1)吹出法(主要流程如下):
①写出吸收塔中发生反应的化学方程式 。
②吹出塔和吸收塔要达到的目的是 。
③蒸馏塔中控制温度在59℃左右,原因是 。
④理论上制得0.25mol Br2,至少需要消耗氯气 g。
⑤经该方法处理后,0.1m3海水最终得到3.84g Br2,若总提取率为80%,则原海水中溴的浓度是 mg/L。
(2)聚四氟乙烯气态膜法(基本原理如图所示):
①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应,离子方程式是 ,得到富集液后再加酸、蒸馏可得Br2。
②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比,除绿色环保外,优点还有 (写出一条)。
【答案】(1)SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 富集溴 利用溴的挥发性,蒸馏出溴单质,而尽量不引入水 35.5 48
(2) 操作简便、绿色环保、节能
【分析】浓缩、酸化后海水通入氯气后,溴离子氧化为溴,用热空气把溴吹出,进入吸收塔后,被二氧化硫还原溴离子,进行溴离子的富集,浓度较高溴离子进入蒸馏塔后,再次用氯气氧化溴离子,利用溴的挥发性,加热冷凝得到液态溴。
【解析】(1)①吸收塔中Br-被Cl2氧化生成溴单质和氯离子,化学方程式SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
②吹出塔和吸收塔要达到的目的是富集溴单质,故答案为:富集溴单质;
③Br2的沸点为58.8℃,蒸馏塔中控制温度在59℃左右,原因是能利用溴的挥发性,蒸馏出溴单质,而尽量不引入水;
④吸收塔中Br-被Cl2氧化生成溴单质,用热空气把溴吹出,进入吸收塔后,被二氧化硫还原溴离子,进行溴离子的富集,浓度较高溴离子进入蒸馏塔后,再次用氯气氧化溴离子,则存在:Br2~2 Cl2,故理论上制得0.25mol Br2,至少需要消耗0.5mol氯气,为0.5mol×71g/mol=35.5g;
⑤经该方法处理后,0.1m3海水最终得到3.84g Br2,若总提取率为80%,则原海水中溴的浓度是;
(2)①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应生成溴化钠和溴酸钠,离子方程式是;
②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比,优点是操作简便、绿色环保、节能。
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专题06 自然资源的开发利用
内容概览
考向1 金属的冶炼
考向2 化石燃料综合利用
考向3 海水资源开发
考向1 金属的冶炼
1.(2023-2024北京西城期末)下列金属中,通常用电解法冶炼的是
A.铁 B.银 C.铜 D.铝
2.(2023-2024北京通州期末)工业上常采用热分解法冶炼的金属是
A.Na B.Al C.Fe D.Ag
考向2 化石燃料综合利用
3.(2023-2024北京西城期末)下列不属于新能源的是
A.太阳能 B.氢能 C.地热能 D.化石能源
4.(2023-2024北京二中期末)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是
A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B.开采可燃冰,将其作为能源使用
C.偏二甲肼用作发射火箭的燃料 D.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
5.(2023-2024北京通州期末)有关煤、石油、天然气的综合利用,下列说法正确的是
A.石油是多种烃组成的混合物
B.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
C.石油裂解的目的是提高轻质油的产量和质量
D.石油的分馏、煤的干馏是物理变化,煤的气化和煤的液化是化学变化
6.(2023-2024北京广渠门中学期末)我国在联合国大会上提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”,下列有关低碳生活的说法正确的是
A.禁止煤炭等化石燃料的使用
B.推广使用煤液化,可减少的排放
C.开发太阳能等新能源是践行低碳生活的有效途径
D.选择合适的催化剂,在一定条件下将氧化为甲烷()
考向3 海水资源开发
7.(2023-2024北京大兴期末)下述实验方案能达到实验目的的是
方案
目的
A.除去甲烷中的乙烯气体
B.在光照条件下制取纯净的一氯甲烷
方案
目的
C.蒸馏法实现海水淡化
D.探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
8.(2023-2024北京清华附中期末)海水提溴的方法有多种,某提溴方法的部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤②利用了溴单质易挥发的性质
B.步骤②、③起到富集的作用
C.步骤③反应后的溶液酸性减弱
D.步骤④中的反应能说明Cl的非金属性强于Br
9.(2023-2024北京朝阳期末)用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A.试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B.加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C.盐酸的作用:、
D.过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
10.(2023-2024北京通州期末)目前海水提溴的最主要方法之-是空气吹出法,其部分流程图如下:
以下推断不合理的是
A.热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B.吸收溴的反应离子方程式:
C.吸收可用气体,也可用代替
D.没有采用直接蒸馏含的海水得到单质溴主要是为了节能
11.(2023-2024北京西城期末)海水中的化学资源具有巨大的开发潜力,利用海水提取溴和镁的过程如下。
下列说法不正确的是
A.提取发生反应:
B.空气的作用是将吹出
C.经过两次转化的目的是富集溴
D.沉淀溶于盐酸的反应:
12.(2023-2024北京大兴期末)某研究性学习小组为了从海带中提取碘,设计并进行了如下实验:
已知:萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂(萃取剂)把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角和酒精灯外,还需要用到的实验仪器是 。
(2)步骤③的实验操作名称是 。
(3)写出步骤④反应的离子方程式 。
(4)操作⑤选用CCl4做萃取剂,原因是 (填序号)。
a.CCl4不溶于水 b.CCl4的密度比水大
c.I2在CCl4中比在水中溶解度更大 d.CCl4与碘水不反应
(5)从I2 的CCl4溶液中提取碘可用反向萃取的方法,其流程如下:
①I2的CCl4溶液加入少量6 mol·L−1 NaOH溶液,写出反应的离子方程式 。
②操作1中应将含I2的碱溶液从仪器的 (填“上”或“下”)口倒入烧杯中。
③上层溶液(含I-、IO)中加入几滴45%的H2SO4溶液并搅拌,溶液立即变为棕黄色,并析出碘晶体,若生成7.62g I2单质时转移 mol电子。
(6)已知:溶液中I2的浓度越大吸光度越大。
用色度计测得溶液的吸光度随海带灼热(灰化)的时间变化如图所示。当时间超过40min时,溶液的吸光度逐渐降低的原因是 。
考向1 金属的冶炼
1.(2023-2024北京牛栏山一中期末)下列金属中,通常用热还原法冶炼的是
A.钠 B.铁 C.铂 D.汞
考向2 化石燃料综合利用
(2023-2024北京171中学期末)天然气是一种重要的燃料,其主要成分是甲烷(),某校化学兴趣小组的同学设计了以下实验装置对甲烷燃烧的产物进行探究。请完成下面3小题.
2.下列关于天然气的说法正确的是
A.天然气是气体,不属于化石燃料 B.天然气属于可再生能源
C.可燃冰是天然气存在的一种形式 D.用天然气作燃料可解决温室效应问题
3.经验证,天然气燃烧的产物含有、和,关于实验现象的描述错误的是
A.甲装置中无水硫酸铜变蓝 B.乙装置中澄清石灰水变浑浊
C.丁装置中红色固体变为黑色 D.戊装置中无明显现象
4.下列关于该实验设计的分析不合理的是
A.甲装置和乙装置调换顺序不会影响结果 B.丙装置利用的是浓硫酸的吸水性
C.装置末端的大气球可改用点燃的酒精灯 D.丁装置利用的是的还原性
5.化石燃料燃烧会产生大气污染物、等,科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收,其转化原理如图所示,下列说法正确的是
A.检验可以选用盐酸酸化的溶液
B.反应①的离子方程式为
C.反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1:2
D.理论上每吸收标准状况下,一定消耗
6.中国科学家提出了“液态阳光”概念,利用太阳能将和转化为液态醇类燃料,其物质和能量转化路径如图所示。下列说法错误的是
A.属于共价化合物
B.的分子结构模型为
C.该过程中能量转化的形式有:太阳能→化学能→电能
D.液态阳光技术为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案
7.(2023-2024北京牛栏山一中期末)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程 Ⅰ 的原理:,根据下表数据回答:
化学键
H-H
O=O
H-O
键能
436
496
463
水蒸气分解为氢气和氧气的热化学方程式为 。
(2)200℃时,在2L密闭恒容容器中充入CO2和H2发生过程 Ⅱ 中的反应,CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①反应的化学方程式是 。
②下列能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 。
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变
B.容器内的压强不再改变
C.四种气体的物质的量浓度相等
D.混合气体的密度不再改变
E.单位时间内断裂3mol H-H键,同时断裂2mol H-O键
F.3v逆(CH3OH)=v正(H2)
G.容器中n(CH3OH):n(H2O)不再变化
(3)过程 Ⅲ 中,甲醇在空气中完全燃烧,利用产生的热量可进行发电。
Ⅰ.已知 H2O(g) = H2O(l) ∆H=-44kJ/mol;CH3OH(l) + O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) ∆H=-154.5kJ/mol。则25℃时甲醇的燃烧热 ∆H= kJ/mol。
Ⅱ.利用过程 Ⅲ 的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①d是 (填“正”或“负”)极,c的电极反应式为 。
②若线路中转移0.5mol电子,则该电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积约为 L。
考向3 海水资源开发
(2023-2024北京丰台期末)实验室利用海带(含碘化物、无机盐和有机化合物等)提取碘的步骤如下。
ⅰ.将海带进行灼烧、浸泡、过滤,取滤液;
ⅱ.向其中加入稀和;
ⅲ.继续加入有机试剂,充分振荡、静置,取下层溶液;
ⅳ.向其中加入溶液,充分振荡、静置,取上层溶液;
ⅴ.加入溶液,充分反应后,过滤得到。
已知:
回答下列2个小题。
8.下列关于步骤ⅰⅲ的说法,不正确的是
A.灼烧海带不仅除去了有机化合物,而且富集了碘元素
B.步骤ⅱ,与反应的产物中有和
C.步骤ⅲ,有机试剂可为
D.步骤ⅲ的目的是富集,并与水中的杂质分离
9.下列关于步骤ⅲⅴ的说法,不正确的是
A.步骤ⅲ和ⅳ,均需用到分液漏斗
B.步骤ⅳ需使用足量的稀溶液
C.步骤ⅳ,钠盐在水中的溶解度大于在有机溶剂中的
D.步骤ⅴ,每生成转移
10.(2023-2024北京东城期末)某同学用化学沉淀法去除粗盐水中少量、、,实验步骤如下:
.向粗盐水中滴加过量溶液,振荡,静置;
.再滴加过量溶液,振荡;
.将所得浊液过滤;
.向所得滤液中滴加过量饱和溶液,振荡,过滤;
.再向所得滤液中滴加盐酸,至滤液呈中性或弱酸性。
下列分析不正确的是
A.向的上清液中滴加滴溶液,无现象,说明已沉淀完全
B.中反应的离子方程式是
C.中所得沉淀为
D.中与盐酸反应的离子是、
11.(2023-2024北京昌平区期末)碘元素是人体必需的微量元素之一,以下是一种从海带中提取碘单质的流程示意图:
已知:的沸点为76.8℃;碘单质的沸点为184.4℃,50℃时开始升华。
(1)操作i的名称为 ,该过程中的提取方法利用的是在和中的 (物理性质)不同。
(2)过程①中的作用是 。
(3)某同学认为过程①中加入的试剂可替换为,发生反应的离子方程式是 ,该反应证实了氧化性: (填“>”“<”或“=”),从原子结构角度解释原因: 。
(4)除上述试剂外,过程①中加入的试剂还可是 。
a.溴水 b.酸性溶液 C.KBr溶液
(5)补全过程②中发生反应的离子方程式: 。
□□_____□_____+□□_____。
(6)下列说法中正确的是 。
a.可用蒸馏的方法分离和
b.过程②③选用的NaOH和溶液的浓度较大,目的是富集碘元素
c.理论上过程②消耗的NaOH和过程③消耗的的物质的量相等
d.在水中的溶解度相对较低,操作iii为分液
e.和NaOH溶液可循环利用
12.(2023-2024北京房山期末)我国海洋资源丰富,从海水中获取某些物质的流程示意图如下。
(1)粗盐提纯
① 粗盐中含有泥沙、、以及可溶性硫酸盐等杂质,可以依次通过溶解、过滤、 (选填字母序号;所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。
a. 加入溶液→加入NaOH 溶液→加入溶液→过滤→加入稀盐酸
b. 加入NaOH溶液→加入溶液→加入溶液→加入稀盐酸→过滤
c. 加入溶液→加入溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸
② 检验精盐中硫酸根是否除尽的方法是 (简述操作、现象及结论)。
③得到的精盐可用于冶炼金属钠,该反应的化学方程式是 。
(2)海水提镁
已知苦卤的主要成分如下:
离子
Na⁺
Mg²⁺
Cl⁻
浓度/(g·L⁻¹)
63.7
28.8
144.6
46.4
理论上,1L苦卤最多可得到的质量为 g。
(3)海水提溴
① 图中虚线框内流程的主要目的是 。
② 图中虚线框内流程也可用低浓度 替代 ,请将Br2与反应的化学方程式补充完整: 。
(4)工业中可将以上工艺进行联合生产,从资源利用角度说明联合生产的优点 。
13.(2023-2024北京牛栏山一中期末)溴及其化合物应用广泛,Br2的沸点为58.8℃,以下两种方法均可从海水中提取溴。
(1)吹出法(主要流程如下):
①写出吸收塔中发生反应的化学方程式 。
②吹出塔和吸收塔要达到的目的是 。
③蒸馏塔中控制温度在59℃左右,原因是 。
④理论上制得0.25mol Br2,至少需要消耗氯气 g。
⑤经该方法处理后,0.1m3海水最终得到3.84g Br2,若总提取率为80%,则原海水中溴的浓度是 mg/L。
(2)聚四氟乙烯气态膜法(基本原理如图所示):
①经处理后的含Br2海水透过膜孔与NaOH吸收液发生反应,离子方程式是 ,得到富集液后再加酸、蒸馏可得Br2。
②聚四氟乙烯气态膜法与吹出法相比,除绿色环保外,优点还有 (写出一条)。
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