专题07 海洋中提溴和提碘的主要原理（重难点训练）化学沪科版2020必修第一册

专题07 海洋中提溴和提碘的主要原理 建议时间：15分钟 突破一 海水提溴 1．海水提溴时，用热空气将溴吹出，原因是 A．的化学性质稳定 B．沸点低，易挥发 C．易升华 D．不溶于水 2．海水提溴时，下列操作步骤与目的均正确的是 A B C D 步骤 用海水提盐后母液 通 鼓入热空气 萃取 目的 提高 还原 萃取 使溶解 3．工业上常用“热空气吹出法”进行海水提溴，流程如图所示。下列有关说法错误的是 A．“浓缩”过程提高了的浓度 B．“氧化”过程发生的反应为 C．“吹出”过程利用了的挥发性 D．“吸收”过程体现了的还原性 4．利用“空气吹出法”从海水中提溴的工艺流程如下。 下列说法不正确的是 A．“空气吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集 C．“吸收”过程的化学方程式： D．第一次通入的目的是氧化，第二次通入的目的是氧化过量的 5．（24-25高一下·广西柳州·期末）溴是一种重要的化工原料，地表99％的溴均存在于海水中，“吹出法”是常用的一种海水提溴技术，其流程如图所示，下列说法错误的是 A．理论上，“吹出”“冷凝”均未发生化学反应 B．“氧化”和“氧化Ⅱ”主要反应的离子方程式均为 C．“吸收”时反应的离子方程式为 D．“氧化Ⅱ”通水蒸气的目的是使溴汽化 6.“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．吸收塔中反应的化学方程式： C．通过吹出塔、吸收塔后，溴元素得到了富集 D．该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况) 突破二 海水提碘 7．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是（ ） 8．某课外小组将灼烧的海带灰浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧的海带灰中含有碘元素的是（ ） A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫黑色固体生成 B．取适量滤液，加入酸化的H2O2溶液，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素 C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D．取适量滤液，加入苯，振荡、静置，苯层无色，证明不含碘元素 9.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图，下列说法正确的是 A．步骤①会用到蒸发皿、三脚架、玻璃棒、酒精灯等仪器 B．步骤④可用H2O2或Cl2做氧化剂 C．步骤③可以用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速率 D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑥中实现了分离 10．（24-25高一上·河北保定·期末）实验室从海藻中提取碘的流程如下： 下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是 选项 步骤 采用装置 主要仪器 A ① 灼烧装置 蒸发皿 B ② 溶解装置 烧杯 C ③ 过滤装置 漏斗 D ④ 分液装置 分液漏斗 11．碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法，其流程如图。下列说法错误的是(　　) 海带海带灰含I-溶液氧化碘水碘的CCl4溶液碘单质 A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物 B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C.操作④的名称为萃取分液，CCl4可以用苯、酒精等代替 D.操作⑤可以为蒸馏 12．实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 13．海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示，下列说法正确的是 A．步骤①主要在蒸发皿中进行 B．步骤④的离子方程式为 C．步骤⑤中，先从分液漏斗下口放出水，再从下口放出含碘苯溶液 D．步骤⑥的操作为蒸馏 14．(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 建议时间：15分钟 1．(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 2．溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知：在碱性溶液中可转化为(有强氧化性)和。从海水中提溴的一种流程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．“通入空气将溴吹出”利用了溴的挥发性 B．溶液吸收低浓度溴的目的是富集溴 C．“制溴”步骤中，可以用HCl代替 D．高浓度溴可以通过蒸馏的方式获得纯溴 3．从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法，不正确的是 A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌 B．海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率 C．含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取” 4．溴被称为“海洋元素”，从海水(弱碱性)中提取溴单质的流程如下。下列说法错误的是 A．海水酸化可避免氯气与海水中的碱性物质反应 B．吹出塔中采用气—液逆流的方式，可使被充分吹出 C．吸收塔中发生反应的离子方程式为 D．该流程中消耗，最终能够获得 5．碘是人体不可缺少的微量元素，采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．“氧化1”的主要离子方程式为 B．离子交换树脂的作用是富集碘元素 C．理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2 D．“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质 6．(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。 7．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库。目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L－1。其工业提取法有： （1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴。该方法涉及的反应有： ①Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－ ②3Br2＋3=＋5Br－＋3CO2↑ ③＋5Br－ ＋6H＋=3Br2＋3H2O 其中②中的氧化剂是 ，③中的还原剂是 。 （2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(Ⅰ)，只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。 写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 。 （3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的。 实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 。 下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 (填序号)。 ①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸 8．(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 。 9．(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： 。 / 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C．“吸收”过程的化学方程式： D．第一次通入的目的是氧化，第二次通入的目的是氧化过量的 【答案】D 【分析】浓缩海水中的溴离子在酸性环境中被氯气氧化为溴单质，然后用空气吹出，吹出的溴单质被二氧化硫和水吸收反应为溴离子，实现溴的富集，最后再次利用氯气将溴离子氧化为溴单质。 【解析】A．“空气吹出”是利用热空气升高溶液的温度，使沸点低的溴挥发出来，利用了溴单质的挥发性，A正确；B．由分析可知，经过“吹出”、“吸收”过程后，溴元素得到了富集，B正确；C．在吸收塔里发生反应为溴单质、二氧化硫和水反应生成硫酸和溴化氢，化学方程式为，C正确；D．第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化Br- ，D错误；答案选D。 5．（24-25高一下·广西柳州·期末）溴是一种重要的化工原料，地表99％的溴均存在于海水中，“吹出法”是常用的一种海水提溴技术，其流程如图所示，下列说法错误的是 A．理论上，“吹出”“冷凝”均未发生化学反应 B．“氧化”和“氧化Ⅱ”主要反应的离子方程式均为 C．“吸收”时反应的离子方程式为 D．“氧化Ⅱ”通水蒸气的目的是使溴汽化 【答案】C 【分析】浓缩、酸化后的海水(含Br-)利用氯气氧化溴离子产生溴单质，利用空气吹出后进入吸收塔，利用二氧化硫和水吸收，二氧化硫和溴单质发生氧化还原反应生成硫酸根离子和溴离子：，所得产物进行蒸馏塔利用氯气再氧化溴离子得到溴单质：，蒸馏冷凝得到产品溴； 【解析】A．理论上，“吹出”“冷凝”没有新物质生成，均未发生化学反应，A项正确；B．“氧化”和“氧化Ⅱ”主要反应均是氧化，反应的离子方程式均为，B项正确；C．“吸收”时反应的离子方程式为，C项错误；D．“氧化Ⅱ”通水蒸气的目的是使溴汽化形成溴蒸气与其他物质分离，经冷凝后获得液溴，D项正确；故选C。 6.“吹出法”海水提溴的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“吹出法”从海水中提溴利用了溴单质的挥发性 B．吸收塔中反应的化学方程式： C．通过吹出塔、吸收塔后，溴元素得到了富集 D．该流程中得到 理论上需消耗 (标准状况) 【答案】D 【分析】由流程可知，海水浓缩后，溴离子与氯气发生氧化还原反应生成溴，利用空气吹出溴，在吸收塔中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr，在蒸馏塔中氯气与HBr反应生成溴，然后冷凝、精馏分离出溴，以此来解答。 【解析】A．用空气和水蒸气把溴单质吹出，这说明溴单质易挥发，A正确；B．“吸收塔”中溴单质和发生氧化还原反应，生成硫酸和HBr，所给方程式正确，B正确；C．经过吸收塔后，可使溶液中的Br－远大于进入吸收塔之前的海水中Br－的浓度，溴元素得到富集，C正确；D．该流程中得到，需要经历两次氧化过程，故需要0.2mol Cl2，标况下体积是4.48L，D错误；故选D。 突破二 海水提碘 7．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是（ ） 【答案】D 【解析】灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。 8．某课外小组将灼烧的海带灰浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个方案，你认为能证明灼烧的海带灰中含有碘元素的是（ ） A．取适量滤液，蒸干，观察是否有紫黑色固体生成 B．取适量滤液，加入酸化的H2O2溶液，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素 C．取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D．取适量滤液，加入苯，振荡、静置，苯层无色，证明不含碘元素 【答案】B 【解析】海带灰中碘元素以I－形式存在，应先加入氧化剂将其氧化为I2，再加入淀粉溶液检验。 9.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图，下列说法正确的是 A．步骤①会用到蒸发皿、三脚架、玻璃棒、酒精灯等仪器 B．步骤④可用H2O2或Cl2做氧化剂 C．步骤③可以用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速率 D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑥中实现了分离 【答案】B 【分析】由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中H2O2将I-氧化为I2，⑤中加有机溶剂萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘，以此来解答。 【解析】A．实验步骤①为灼烧固体，用到的仪器有：三脚架、泥三角、坩埚、酒精灯等，A错误；B．④中氧化剂将I-氧化为I2，H2O2或Cl2的氧化性比I2强，因此可用H2O2或Cl2做氧化剂，B正确；C．过滤时不能用玻璃棒在漏斗内搅拌，以免将滤纸弄破，C错误；D．海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等，在步骤⑤中加有机溶剂萃取、分液，得到I2的CCl4溶液，从而实现了分离，D错误；故答案为B。 10．（24-25高一上·河北保定·期末）实验室从海藻中提取碘的流程如下： 下列关于该流程中各步骤实验装置和仪器的说法中错误的是 选项 步骤 采用装置 主要仪器 A ① 灼烧装置 蒸发皿 B ② 溶解装置 烧杯 C ③ 过滤装置 漏斗 D ④ 分液装置 分液漏斗 【答案】A 【分析】干海藻灼烧得到海藻灰，海藻灰溶于水得到海藻灰悬浊液，过滤得到含I-的溶液和滤渣，含I-的溶液中通入氯气得到含I2的水溶液，CCl4萃取后分液得到水层和含I2的有机溶液，经过后期处理如蒸馏得到单质I2。 【解析】A．步骤①干海藻在坩埚中灼烧变成海藻灰，A错误；B．步骤②海藻灰在烧杯中加水溶解，B正确；C．步骤③通过过滤将不溶于水的滤渣除去，主要仪器为漏斗，C正确；D．步骤④是在分液漏斗中进行分液操作从而将水相和有机相分离，D正确；故选A。 11．碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。中国海洋大学提出一种从海带中提取碘的方法，其流程如图。下列说法错误的是(　　) 海带海带灰含I-溶液氧化碘水碘的CCl4溶液碘单质 A.操作①的目的是分解除去其中的有机化合物 B.操作②用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C.操作④的名称为萃取分液，CCl4可以用苯、酒精等代替 D.操作⑤可以为蒸馏 【答案】C 【解析】从流程图分析可知，操作①是灼烧，操作②是过滤，操作③通入氯气氧化I-得到I2，操作④是萃取和分液，操作⑤是蒸馏，据此分析解答。 由题图可知，操作①为灼烧，目的是分解除去其中的有机化合物，故A正确;由分析可知，操作②为过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故B正确;由分析可知，操作④为萃取分液，酒精和水混溶，不能作萃取剂，故C错误;由分析可知，操作⑤为蒸馏，故D正确。 12．实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 【答案】B 【解析】步骤①可用甲装置通入氯气氧化I-，A项正确;步骤②③为分液操作，有机相在下层，先放出有机相，再从上口倒出水相，B项错误;④水相用硫酸酸化后生成碘单质，可利用过滤法分离出粗碘，C项正确;步骤⑤可用丁装置升华提纯碘，D项正确。 13．海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示，下列说法正确的是 A．步骤①主要在蒸发皿中进行 B．步骤④的离子方程式为 C．步骤⑤中，先从分液漏斗下口放出水，再从下口放出含碘苯溶液 D．步骤⑥的操作为蒸馏 【答案】D 【分析】由流程可知，①为坩埚中灼烧，②为溶解、浸泡，③为过滤，分离出含碘离子的溶液，④中发生2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O，⑤中加苯萃取、分液，⑥中蒸馏分离出碘。 【解析】A． 步骤①为灼烧，需要坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯，不需要蒸发皿，故A错误； B． 步骤④的离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O，故B错误； C． 碘不易溶于水，易溶于有机溶剂，苯密度小于水溶液，步骤⑤中，先从分液漏斗下口放出水，再从上口放出含碘苯溶液，故C错误； D． 步骤⑥的操作为蒸馏，分离出碘，回收苯，故D正确； 故选D。 14．(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。 建议时间：15分钟 1．(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。 2．溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知：在碱性溶液中可转化为(有强氧化性)和。从海水中提溴的一种流程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．“通入空气将溴吹出”利用了溴的挥发性 B．溶液吸收低浓度溴的目的是富集溴 C．“制溴”步骤中，可以用HCl代替 D．高浓度溴可以通过蒸馏的方式获得纯溴 【答案】C 【分析】酸化后的海水中通入氯气，将氧化为，利用溴的挥发性，往吹出塔中鼓入热空气、水蒸气将其吹出，低浓度的溴与碳酸根反应：，再加入硫酸，发生反应：，据此分析作答。 【解析】A．溴单质容易挥发，可以用热空气吹出，A正确；B．低浓度的溴与碳酸根反应：，可以富集溴，B正确；C．不能用盐酸代替硫酸，是因为盐酸中氯离子具有一定还原性，有强氧化性能氧化，从而干扰制，C错误；D．溴单质容易挥发，高浓度溴可以通过蒸馏的方式获得纯溴，D正确；故选C。 3．从海带中提取碘单质的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法，不正确的是 A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并用玻璃棒搅拌 B．海带灰用沸水浸泡的目的是提高碘元素的浸出率 C．含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取” 【答案】A 【分析】海带灼烧成灰有利于的浸出，过滤后滤液中含有，用H2O2氧化生成I2，用CCl4从碘水中萃取I2，得到I2的CCl4溶液，再根据两者沸点不同用蒸馏方法分离即可获得I2。 【解析】A．实验室灼烧海带要用坩埚，不能用蒸发皿，A错误；B．加热有利于含I-物质的溶解，海带灰用沸水浸泡可提高碘元素的浸出率，B正确；C．含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，I-被氧化生成I2，碘元素发生氧化反应，C正确；D．碘在CCl4中溶解度比在水中更大，碘水中加入CCl4可使I2从水中转移到CCl4中，该操作为“萃取”，D正确；故答案为：A。 4．溴被称为“海洋元素”，从海水(弱碱性)中提取溴单质的流程如下。下列说法错误的是 A．海水酸化可避免氯气与海水中的碱性物质反应 B．吹出塔中采用气—液逆流的方式，可使被充分吹出 C．吸收塔中发生反应的离子方程式为 D．该流程中消耗，最终能够获得 【答案】D 【分析】浓缩酸化的海水中含溴离子，通入氯气将溴离子氧化成溴单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，利用溴易挥发的性质，经过热空气吹出，被二氧化硫还原成溴离子，反应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，主要是富集溴元素，再经过氯气氧化得到溴水混合物，通过冷凝、精馏分离得到产品溴，据此解答。 【解析】A．海水酸化可避免氯气与海水中的碱性物质反应，避免消耗更多的氯气，故A正确；B．吹出塔中采用气—液逆流的方式，可增大接触面积，可使Br2被充分吹出，故B正确；C．吸收塔内发生反应是二氧化硫、溴单质和水反应生成硫酸和溴化氢，反应的离子方程式为：，故C正确；D．制取过程中需要溴的富集，每提取1mol溴，理论上消耗氯气2mol，该流程中消耗1molCl2，最终能够获得0.5molBr2，故D错误；故选D。 5．碘是人体不可缺少的微量元素，采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．“氧化1”的主要离子方程式为 B．离子交换树脂的作用是富集碘元素 C．理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2 D．“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质 【答案】C 【分析】由题干流程图可知，向卤水中加入H2SO4后通入Cl2将I-转化为，用离子交换树脂吸附氧化生成的，再加入Na2SO3将再次转化为I-，加入NaCl和HCl进行离子交换树脂再生后，用KClO3氧化I-为I2，向溶液中吹入热空气将碘吹出，据此分析解题。 【解析】A．“氧化1”为Cl2和I-反应生成，硫酸是起酸化的作用，根据原子守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式为：，A正确；B．由于海水中碘离子的含量较低，如果直接提取碘，会浪费大量资源，通过离子交换树脂的“吸附”、“解脱”能达到富集碘元素的目的，B正确；C．在整个流程中，氯气将I-氧化，亚硫酸钠又将含碘物质还原，根据电子守恒，Cl2得到电子，Na2SO3失去电子，Cl2~ 2e-，Na2SO3~ 2e-，从氧化还原反应的关系可知，理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3) =1:1，而不是1:2，C错误；D．因为I2具有易升华的性质，所以“吹碘”时鼓入热空气可以将I2升华出来，D正确；故答案为：C。 6．(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。 7．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库。目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L－1。其工业提取法有： （1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴。该方法涉及的反应有： ①Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－ ②3Br2＋3=＋5Br－＋3CO2↑ ③＋5Br－ ＋6H＋=3Br2＋3H2O 其中②中的氧化剂是 ，③中的还原剂是 。 （2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(Ⅰ)，只是将吹出的溴用SO2溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。 写出溴与二氧化硫反应的化学方程式 。 （3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的。 实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是 。 下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是 (填序号)。 ①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸 【答案】（1）Br2 Br2 （2）Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr （3）分液漏斗 ② 【解析】（1）反应Br2+3=+5Br-+3CO2↑中Br2的化合价由0价变为+5价和-1价，所以Br2是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br2；故答案为：Br2；Br2。 （2）溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4；故答案为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。 （3）用于萃取实验的主要仪器是分液漏斗；萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，根据萃取剂的选取标准知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取剂，裂化汽油含有不饱和烃和溴单质发生加成反应，不能做萃取剂，能作萃取剂的是四氯化碳；故答案为：分液漏斗；②。 8．(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。 9．(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：； / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $