内容正文:
专题07 溴和碘的提取
3大高频考点概览
考点01 卤素单质的性质
考点02 卤素离子的检验
考点03 溴和碘的提取
地 城
考点01
卤素单质的性质
1.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)下列有关物质用途的叙述中,不正确的是
A.碘化银用于人工降雨 B.氢氧化钠用于制食盐
C.碘酒用来消毒 D.盐酸用于除铁锈
2.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)如图在盛有等量溴水的三支试管中分别加入等量少量汽油、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是
A.①加入的是CCl4,②加汽油,③加酒精
B.①加入的是汽油,②加CCl4,③加酒精
C.①加入的是汽油,②加酒精,③加CCl4
D.①加入的是酒精,②加CCl4,③加汽油
3.(23-24高一·上海市奉贤中学·期中)Ⅰ.卤素单质及其化合物在社会生产、生活中有重要的应用。
(1)①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为 。
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则这两种气体的质量之比为 。标准状况下,氯气被足量石灰乳完全吸收,所制得的漂白粉中,有效成分的质量为 。
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应的化学方程式为 。
(2)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律,下列有关说法中,正确的是___________。
A.卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次增强
B.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
C.卤化钠的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强
D.卤素单质与氢气化合按、、的顺序由难变易
Ⅱ.某同学设计了如图所示装置,进行实验。实验操作步骤如下:
①打开弹簧夹,缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气。
④___________,取下试管c振荡,静置。
请回答:
(3)步骤②中反应的离子方程式为: 。设计步骤③的实验目的是 。
(4)步骤④横线上的操作是 。
(5)从试管c中获得纯净的碘单质,需进行的操作步骤为 。
(6)本实验的目的是: 。
地 城
考点02
卤素离子的检验
4.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是
A.用加有氢氧化钠的酚酞溶液 B.用干燥有色布条
C.用淀粉碘化钾溶液 D.用饱和食盐水
5.(23-24高一·上海市徐汇中学·期中)下列微粒的检验方法不合理的是
A.—沉淀法 B.—焰色反应
C.—显色法 D.—气体法
6.(22-23高一·上海市同济中学·期中)将10 mL淀粉胶体和5 mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(如右图所示)2 min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验.下列说法正确的是
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后有白色沉淀产生
B.烧杯内液体加入碘水后呈蓝色
C.袋内液体加入硝酸银溶液后无变化
D.袋内液体加入碘水后不变蓝
地 城
考点03
溴和碘的提取
7.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法错误的是
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
C.电解熔融海水中富含的NaCl可制备Cl2
D.利用盐田法使海水中的食盐析出,其原理是蒸发结晶
8.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)海洋中的海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在,实验室里从海藻中提取碘的过程如下:
(1)灼烧海藻时,除需要三脚架。玻璃棒外,还需要用到的实验仪器是 。(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.瓷坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.坩埚钳
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① 、② 。
(3)提取碘的过程②中,通常在 (仪器名称)中进行,若得到的是含碘的四氯化碳溶液,静置后分层,下层为 色。
(4)氧化过程请用离子方程式表示 。
(5)工业上一般不用海水直接提取碘,而是从海带海藻中提取碘,这是因为这些植物具有 的能力。
9.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)开发和利用海洋资源是当前科学研究的一项重要任务,如图是某化工厂对海洋资源综合利用的流程图:
(1)写出流程中⑦所用的方法: ;步骤③的条件可以是 ;D具有杀菌消毒的作用,在喷洒前需要在空气中晾置一会,这样做的原因是 。
(2)初步提纯后的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,精制时一般步骤如下,则加入的试剂①、②分别是: 、 。
粗盐滤液精盐
(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(氯元素均被还原至-1价),则亚氯酸钠NaClO2的有效氯含量为 (保留两位小数)。
(4)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有 性,对粗溴一般做如下处理:
其中步骤Ⅱ、Ⅲ起到的作用是 。
(5)如图,向盛有NaCl溶液的试管中滴加AgNO3溶液,静置后用一束光照射试管,发现试管的三个不同区域中只有一个区域具有明显的丁达尔效应。
①写出制备氯化银胶体的方程式: 。
②具有明显的丁达尔效应的是区域 (填字母) ;分离出C区域的分散质的方法是 。
10.(23-24高一·上海市实验学校·期中)Ⅰ.某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴,查阅资料知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置如下图(夹持装置略去)。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入氯气至反应结束;
②关闭a、c,打开b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量;
④关闭b,打开a,再通过A向B中缓慢通入足量;
⑥将B中所得液体进行蒸馏,收集液溴。
(1)步骤②中鼓入热空气的作用为___________;此实验中尾气可用___________(填选项字母)吸收处理。
A.水 B.浓硫酸 C.NaOH溶液 D.饱和NaCl溶液
(2)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中滴加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,C中反应生成了等,该反应的化学方程式为 ;滴加稀硫酸之后的离子方程式为 。
(3)与B装置相比,采用C装置的优点为 、 。
Ⅱ.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(,,、Zn、Ni,其均显+2价,下同),由铁酸盐经高温还原得到,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去,转化流程如下:
(4)已知可以不断再生,循环使用,可以视作催化剂。写出用再生时,最终转化为环境友好物质的总方程式 。
(5)已知铁酸盐()被高温还原时,发生反应的与的物质的量之比为2:1,则还原产物中x= ,中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为 。
(6)在酸性溶液中,易转化为:,有、、、四种物质中的一种能使上述还原过程发生,写出该氧化还原反应的离子方程式并配平: 。
11.(23-24高一·上海市奉贤中学·期中)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
试卷第1页,共3页
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专题07 溴和碘的提取
3大高频考点概览
考点01 卤素单质的性质
考点02 卤素离子的检验
考点03 溴和碘的提取
地 城
考点01
卤素单质的性质
1.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)下列有关物质用途的叙述中,不正确的是
A.碘化银用于人工降雨 B.氢氧化钠用于制食盐
C.碘酒用来消毒 D.盐酸用于除铁锈
【答案】B
【解析】A选项,碘化银成为云中水滴的凝聚核,水滴在其周围迅速凝聚,达到一定程度便产生了降雨,故A正确;
B选项,氢氧化钠比食盐的价格高的多,食盐在自然界存量极大,不可能用氢氧化钠制食盐,用电解饱和食盐水法可制氢氧化钠,故B错误;
C选项,碘酒可杀灭细菌,可用来消毒,故C正确;
D选项,盐酸与铁锈可反应而使其除去,故D正确;
综上所述,答案为B。
2.(24-25高一·上海市复旦附属中学·期中)如图在盛有等量溴水的三支试管中分别加入等量少量汽油、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是
A.①加入的是CCl4,②加汽油,③加酒精
B.①加入的是汽油,②加CCl4,③加酒精
C.①加入的是汽油,②加酒精,③加CCl4
D.①加入的是酒精,②加CCl4,③加汽油
【答案】B
【分析】汽油的密度比水小,可以萃取溴,四氯化碳的密度比水大,也可以萃取溴,酒精与水互溶。
【解析】①试管分层,有颜色的在上层,根据分析,加入的是汽油;
②试管分层,有颜色的在下层,根据分析,加入的是四氯化碳;
③试管中没有分层,根据分析,加入的是酒精;
故选B。
3.(23-24高一·上海市奉贤中学·期中)Ⅰ.卤素单质及其化合物在社会生产、生活中有重要的应用。
(1)①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为 。
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则这两种气体的质量之比为 。标准状况下,氯气被足量石灰乳完全吸收,所制得的漂白粉中,有效成分的质量为 。
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应的化学方程式为 。
(2)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律,下列有关说法中,正确的是___________。
A.卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次增强
B.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
C.卤化钠的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强
D.卤素单质与氢气化合按、、的顺序由难变易
Ⅱ.某同学设计了如图所示装置,进行实验。实验操作步骤如下:
①打开弹簧夹,缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气。
④___________,取下试管c振荡,静置。
请回答:
(3)步骤②中反应的离子方程式为: 。设计步骤③的实验目的是 。
(4)步骤④横线上的操作是 。
(5)从试管c中获得纯净的碘单质,需进行的操作步骤为 。
(6)本实验的目的是: 。
【答案】(1) 81:256 1596kg
(2)BC
(3)。 排除对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰(证明b中已充分反应)
(4)打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d
(5)分液、蒸馏
(6)比较氯、溴、碘单质的活泼性
【分析】某同学设计了如图所示装置,比较氯、溴、碘单质的活泼性,打开弹簧夹,缓缓通入氯气,当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹,发生反应:,步骤③为当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气,说明b中Cl2已充分反应,可排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰,步骤④实现Br2与KI反应,所以实验操作为:打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管c振荡,所以现象为溶液分层,上层溶液几乎无色,下层液体呈紫红色,以此解答。
【解析】(1)①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为;
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则二者物质的量之比为1:2,则这两种气体的质量之比为1×81:2×128=81:256;标准状况下,500m3氯气的物质的量为,生成Ca(ClO)2的物质的量为,质量为=1596kg;
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应生成CaCO3和HClO,化学方程式为:。
(2)A.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>Br>I,则卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次减弱,故A错误;
B.氯化银为白色,溴化银为浅黄色,碘化银为黄色,所以颜色依次加深,故B正确;
C.随着原子序数增大,单质得电子能力逐渐减弱,所以其阴离子失电子能力增强,所以卤化氢的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强,故C正确;
D.随着原子序数增大,单质氧化性减弱,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,故D错误;
故答案为:BC。
(3)步骤②中氯气和溴化钠反应生成溴单质,离子方程式为:,设计步骤③为当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气,说明b中Cl2已充分反应,可排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰。
(4)步骤④实现Br2与KI反应,所以实验操作为:打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管c振荡,所以现象为溶液分层,上层溶液几乎无色,下层液体呈紫红色。
(5)碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度,可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,然后通过蒸馏分离碘和有机溶剂。
(6)该实验中,氯气和溴化钠反应生成溴单质,溴单质又和碘化钠反应生成碘单质,该实验的目的是:比较氯、溴、碘单质的活泼性。
地 城
考点02
卤素离子的检验
4.(23-24高一·上海市复旦大学附属中学·期中)检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是
A.用加有氢氧化钠的酚酞溶液 B.用干燥有色布条
C.用淀粉碘化钾溶液 D.用饱和食盐水
【答案】C
【解析】A.用加有氢氧化钠的酚酞溶液检验,即便没有Cl2,HCl中和NaOH,溶液的红色也会消失,A不正确;
B.干燥有色布条与Cl2不能发生反应,没有现象产生,B不正确;
C.淀粉碘化钾溶液与HCl不反应,与Cl2发生置换反应,生成的I2能使淀粉变蓝色,C正确;
D.用饱和食盐水可以除去Cl2中混有的HCl,不能用于检验Cl2,D不正确;
故选C。
5.(23-24高一·上海市徐汇中学·期中)下列微粒的检验方法不合理的是
A.—沉淀法 B.—焰色反应
C.—显色法 D.—气体法
【答案】D
【解析】A.检验利用的是生成AgCl白色沉淀,属于沉淀法,A正确;
B.利用焰色反应来检验,B正确;
C.遇淀粉变蓝,因此可以用显色法检验,故C正确;
D.不能反应生成气体,应该是利用氢氧根离子产生蓝色沉淀进行检验,利用沉淀法而不是气体法,D错误;
故选D。
6.(22-23高一·上海市同济中学·期中)将10 mL淀粉胶体和5 mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(如右图所示)2 min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验.下列说法正确的是
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后有白色沉淀产生
B.烧杯内液体加入碘水后呈蓝色
C.袋内液体加入硝酸银溶液后无变化
D.袋内液体加入碘水后不变蓝
【答案】A
【分析】半透膜有非常细小的孔,只允许较小的离子、分子透过,胶体分散质的粒子不能透过半透膜,故在烧杯中的液体中有K+、Cl-,不存在淀粉胶体粒子。
【解析】根据上述分析可知,
A.氯离子可以透过半透膜进入烧杯,滴加硝酸银后,会出现白色沉淀,A项正确;
B.淀粉胶体粒子不能透过半透膜,因此向烧杯中加入碘水,无明显现象,B项错误;
C. 2min以后,袋内液体也许还有氯离子剩余,加入硝酸银溶液后不一定无变化,C项错误;
D.袋内液体含淀粉粒子,加入碘水后变蓝,D项错误;
答案选A。
地 城
考点03
溴和碘的提取
7.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法错误的是
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
C.电解熔融海水中富含的NaCl可制备Cl2
D.利用盐田法使海水中的食盐析出,其原理是蒸发结晶
【答案】AB
【解析】A.海水中钾元素以K+形式存在,生成钾单质必然发生化学反应,A错误;
B.潮汐发电是将动能转化为电能,B错误;
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2,C正确;
D.盐田法使海水蒸发后食盐析出,其原理是蒸发结晶,D正确;
答案选AB。
8.(24-25高一·上海市华东师范大学第二附属中学·期中)海洋中的海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在,实验室里从海藻中提取碘的过程如下:
(1)灼烧海藻时,除需要三脚架。玻璃棒外,还需要用到的实验仪器是 。(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.瓷坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.坩埚钳
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① 、② 。
(3)提取碘的过程②中,通常在 (仪器名称)中进行,若得到的是含碘的四氯化碳溶液,静置后分层,下层为 色。
(4)氧化过程请用离子方程式表示 。
(5)工业上一般不用海水直接提取碘,而是从海带海藻中提取碘,这是因为这些植物具有 的能力。
【答案】(1)BDEF
(2)过滤 萃取分液
(3)分液漏斗 紫红
(4)2I-+Cl2=2Cl-+I2
(5)富集碘
【分析】海藻晒干后在坩埚内灼烧得到海藻灰,用蒸馏水浸泡海藻灰得到悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,通入氯气氧化碘离子为碘单质,加入萃取剂萃取分液得到含碘单质的有机溶液,蒸馏得到碘单质。据此分析作答。
【解析】(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚的取放用坩埚钳,坩埚加热需要用泥三角支撑,然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯。故答案为:。
(2)海藻晒干后在坩埚内灼烧得到海藻灰,用蒸馏水浸泡海藻灰得到悬浊液,①为过滤得到含碘离子的溶液;氧化碘离子为碘单质,②为加入萃取剂萃取分液得到含碘单质的有机溶液。答案为:过滤;萃取分液。
(3)萃取分液所用的主要仪器是分液漏斗;四氯化碳的密度大于水,故萃取后下层是碘的四氯化碳溶液,呈紫红色。答案为:分液漏斗;紫红。
(4)通入氯气对碘离子进行氧化,氯气还原为氯离子,反应的离子方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-。答案为:。
(5)海水中的碘化物浓度很低,直接提取不经济。相比之下,海带、海藻等海洋植物能够富集碘元素,使得其体内的碘含量相对较高。因此,工业上通常选择以这些具有富集碘能力强的海洋植物为原料来获取碘。答案为:富集碘。
9.(24-25高一·上海市复旦大学附属中学·期中)开发和利用海洋资源是当前科学研究的一项重要任务,如图是某化工厂对海洋资源综合利用的流程图:
(1)写出流程中⑦所用的方法: ;步骤③的条件可以是 ;D具有杀菌消毒的作用,在喷洒前需要在空气中晾置一会,这样做的原因是 。
(2)初步提纯后的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,精制时一般步骤如下,则加入的试剂①、②分别是: 、 。
粗盐滤液精盐
(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(氯元素均被还原至-1价),则亚氯酸钠NaClO2的有效氯含量为 (保留两位小数)。
(4)流程⑥将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有 性,对粗溴一般做如下处理:
其中步骤Ⅱ、Ⅲ起到的作用是 。
(5)如图,向盛有NaCl溶液的试管中滴加AgNO3溶液,静置后用一束光照射试管,发现试管的三个不同区域中只有一个区域具有明显的丁达尔效应。
①写出制备氯化银胶体的方程式: 。
②具有明显的丁达尔效应的是区域 (填字母) ;分离出C区域的分散质的方法是 。
【答案】(1)萃取、分液 通直流电 空气中的二氧化碳和水蒸气与NaClO反应生成强氧化性的HClO
(2)BaCl2 Na2CO3
(3)1.57g
(4)挥发 浓缩和富集溴或得到高纯度的溴单质
(5)NaCl+AgNO3=AgCl(胶体)+NaNO3 B 过滤
【分析】由题给流程可知,海水蒸发结晶、过滤得到粗盐和母液;粗盐溶解、过滤得到泥沙和初步提纯后的粗盐;向粗盐中依次加入氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液,将溶液中的硫酸根离子、镁离子、钙离子转化为沉淀,过滤得到含有硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡的滤渣和滤液;向滤液中加入适量盐酸,将溶液中的氢氧根离子和碳酸根离子离子除去后,蒸发结晶得到精盐;电解精盐溶于水得到饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,氯气与氢氧化钠溶液反应得到有效成分为次氯酸钠的漂白液;向母液中通入氯气,将溶液中的溴离子转化为溴,向反应后的溶液中通入热空气,将溴吹出、收集得到粗溴;从海水得到的海带灼烧成灰、溶于水、过滤得到含碘离子的的溶液,向溶液中加入合适的氧化剂得到含碘的水溶液,向水溶液中加入萃取剂进行萃取、分液得到含碘的有机溶液,有机溶液经蒸馏分离得到碘单质。
【解析】(1)由分析可知,流程中⑦所用的方法为萃取、分液;步骤③为通电电解精盐溶于水得到饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠;漂白液在喷洒前需要在空气中晾置一会的原因是空气中的二氧化碳和水蒸气与NaClO反应生成强氧化性的HClO,有利于增强漂白液的杀菌消毒的能力,故答案为:萃取、分液;通直流电;空气中的二氧化碳和水蒸气与NaClO反应生成强氧化性的HClO;
(2)由分析可知,加入的试剂①氯化钡溶液、试剂②碳酸钠溶液的目的是除去溶液中的硫酸根离子、除去溶液中的钙离子和过量的钡离子,故答案为:BaCl2;Na2CO3;
(3)由有效氯的定义可知,亚氯酸钠的有效氯含量为=1.57g,故答案为:1.57g;
(4)流程⑥用热空气将溴单质从水溶液中分离出来是基于溴单质具有挥发性;吹出溴蒸汽,用一定量的二氧化硫水溶液吸收,二氧化硫水溶液与溴反应得到浓度较大的氢溴酸,再通入氯气,氯气与氢溴酸溶液反应得到浓度较大的溴溶液,便于蒸馏得到工业溴,则步骤Ⅱ、Ⅲ起到的作用是浓缩和富集溴或得到高纯度的溴单质,故答案为:挥发;浓缩和富集溴或得到高纯度的溴单质;
(5)①由题意可知,制备氯化银胶体的反应为氯化钠溶液与硝酸银溶液反应生成氯化银胶体和硝酸钠,反应的方程式为NaCl+AgNO3=AgCl(胶体)+NaNO3,故答案为:NaCl+AgNO3=AgCl(胶体)+NaNO3;
②氯化银难溶于水,反应后静置出现A、B、C三个区域中,由分散质颗粒直径大小可知,A区域为溶液、C区域为沉淀、B区域为胶体,所以具有明显的丁达尔效应的是区域B;胶体和溶液能透过滤纸,氯化银沉淀不能透过滤纸,故分离出C区域的分散质的方法是过滤,故答案为:B;过滤。
10.(23-24高一·上海市实验学校·期中)Ⅰ.某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴,查阅资料知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置如下图(夹持装置略去)。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入氯气至反应结束;
②关闭a、c,打开b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量;
④关闭b,打开a,再通过A向B中缓慢通入足量;
⑥将B中所得液体进行蒸馏,收集液溴。
(1)步骤②中鼓入热空气的作用为___________;此实验中尾气可用___________(填选项字母)吸收处理。
A.水 B.浓硫酸 C.NaOH溶液 D.饱和NaCl溶液
(2)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中滴加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,C中反应生成了等,该反应的化学方程式为 ;滴加稀硫酸之后的离子方程式为 。
(3)与B装置相比,采用C装置的优点为 、 。
Ⅱ.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(,,、Zn、Ni,其均显+2价,下同),由铁酸盐经高温还原得到,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去,转化流程如下:
(4)已知可以不断再生,循环使用,可以视作催化剂。写出用再生时,最终转化为环境友好物质的总方程式 。
(5)已知铁酸盐()被高温还原时,发生反应的与的物质的量之比为2:1,则还原产物中x= ,中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为 。
(6)在酸性溶液中,易转化为:,有、、、四种物质中的一种能使上述还原过程发生,写出该氧化还原反应的离子方程式并配平: 。
【答案】(1)ABC
(2)
(3)操作简单 污染小
(4)
(5)3.5 1:1
(6)
【分析】实验的目的是模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴,首先利用氯气将酸化的浓缩海水中的溴离子氧化成溴单质,溴的沸点较低,完全反应后利用热空气将生成的溴单质吹到B装置中,SO2具有还原性,所以同时向B装置中通入SO2将Br2还原成溴离子;之后再次利用氯气将装置B中的溴离子氧化成溴单质,然后进行蒸馏收集液溴;
【解析】(1)鼓入热空气的作用是使A中生成的Br2随空气流进入B中;尾气中主要有未反应的溴蒸气、氯气以及SO2,均可以和NaOH溶液发生反应生成盐,所以可以用氢氧化钠溶液吸收;
(2)滴加稀硫酸之前,C中反应生成了等,该反应的化学方程式:;滴加稀硫酸之后的离子方程式;
(3)利用装置A、B提取溴时,需要向装置B中同时通入溴和二氧化硫,为了避免溴的损失,需要控制SO2和热空气的流速,操作复杂,且未反应的二氧化硫会污染空气,而采用C装置则不需要复杂的操作,且没有再引入污染性气体,所以采用装置C的优点是操作简单、污染小;
(4)用再生时,最终转化为环境友好物质的总方程式:;
(5)与的物质的量之比为2:1,根据得失电子守恒,,解得,即Fe在中平均价态为2.5,则中+2价铁与+3价铁的物质的量之比:1:1;
(6)要使被还原,应选择具有还原性物质,则该物质为,离子方程式:;
11.(23-24高一·上海市奉贤中学·期中)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。
试卷第1页,共3页
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