内容正文:
题型整合练 “位、构、性”在元素周期律中的综合应用
题型1 元素周期表片段型
1.(2025湖南常德期末)元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如图所示,其中丁位于元素周期表的第16列,戊位于元素周期表的第五横行。下列叙述错误的是( )
A.在乙以及乙周围的相关元素中可以发现新的半导体材料
B.元素甲与丁的最高价氧化物均为酸性氧化物
C.丙元素的常见化合价有-3、-5、+3等
D.常温下,戊的单质呈固态,易升华
2.(2025河南南阳月考)如图是元素周期表的一部分,五种元素均属于前四周期主族元素,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
B.M元素与Z元素原子序数差为20
C.X的简单气态氢化物的稳定性比Y的弱
D.Q原子的简单氢化物含有四对共用电子对
3.(2025江西南昌期末)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1,Y的最低价氢化物不是电解质。下列说法中正确的是 ( )
A.Q单质能溶于水,且其水溶液需用棕色细口瓶盛装
B.X的最低价氢化物的水溶液显碱性
C.单质的熔、沸点:Q>Y
D.Na在Y中燃烧可生成化合物Na2Y2,其与水反应后溶液呈碱性
4.(2025山东潍坊开学考试)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Z>W>X>Y
B.简单氢化物的稳定性:X>Y>W>Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
D.非金属性:Z<W<X<Y
5.(2025浙江杭州期末)元素周期表完美地将元素的“位、构、性”结合在一起,根据元素在周期表中的位置关系可推测出其结构和性质。A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们在周期表中的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.原子半径:A>B>C>D
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:A>D
C.单质的氧化性:E>C>B
D.B、C形成的简单阴离子核外电子排布相同
6.(不定项)(2024安徽阜阳期末)短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表中的位置如图所示,其原子最外层电子数符合X+Y+C=A+B,下列说法错误的是( )
A.Y元素位于第3周期ⅣA族
B.简单氢化物的热稳定性强弱顺序为X<Y<B<A
C.元素氧化物对应水化物的酸性:B>C
D.简单离子的还原性由弱到强的顺序为A-<B-<C2-
题型2 文字表述型
7.(2025湖北武汉阶段练)现有四种前20号元素的相关信息如表所示。
元素
相关信息
W
在前20号主族元素中,原子半径最大
X
W+与X2-具有相同的电子层结构
Y
原子最外层电子数是内层电子数的2倍
Z
地壳中含量最多的元素
下列说法错误的是 ( )
A.简单氢化物的沸点:Z>X
B.W、X、Y都能与Z形成多种化合物
C.Y与Z组成的常见分子,均为酸性氧化物
D.W的最高价氧化物的水化物为强碱
8.(2024江西宜春宜丰中学期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z是地壳中含量第二的元素,Y、Z的最外层电子数之和为10,Y和W在周期表中相邻。下列说法正确的是 ( )
A.ZY2易溶于水
B.简单离子半径:X<Y<W
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X<Z
D.Y2和Y3互为同素异形体
题型3 特殊形状的元素周期表型
9.元素周期表的形式多种多样,如图是扇形元素周期表的一部分(①~⑩为前36号元素)。对比中学常见元素周期表,思考扇形元素周期表的填充规律。下列说法中正确的是( )
A.简单离子的半径:②>⑧>⑨
B.⑥的金属性比⑦的弱
C.元素⑩位于常见元素周期表第4周期Ⅷ族
D.①分别与③④⑤形成的简单化合物的稳定性依次减弱
10.(创新题新考法)(2025湖南名校联盟质检)下图是某科技文献上提供的螺旋形元素周期表,下列说法正确的是( )
A.处于图中斜线区域()的元素均为金属元素
B.Se元素位于元素周期表的第4周期ⅣA族
C.Cs元素所在族的元素统称为碱金属元素
D.Ca与Sr的原子序数相差8
微项目 海带提碘与海水提溴
基础过关练
1.(2024福建三明第一中学月考)海洋是巨大的资源宝库,可以从中提取钾、镁、溴、氯、碘等元素。下列说法正确的是( )
A.海带中富含碘元素,在海带中碘以单质形式存在
B.空气吹出法提取溴利用了溴的挥发性
C.海带提碘和海水提溴的关键步骤只有氧化,无需富集
D.分别向碘水、溴水中加入CCl4,振荡后下层均呈现紫色
2.(2025湖南岳阳月考)海水提溴常用“空气吹出法”,其流程如图:
下列说法错误的是( )
A.“吹出”步骤主要是利用了空气中O2的氧化性
B.“吸收”时发生主要反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O 4H++2Br-+S
C.从“氧化Ⅰ”至“吸收”这几步操作的目的是富集Br元素
D.“氧化Ⅱ”后分离出的溶液X可循环使用,其中溶质主要为H2SO4和HCl
3.(2025山东烟台月考)“空气吹出法”海水提溴的工艺如图,下列说法错误的是( )
A.吹出塔中用空气和水蒸气吹出Br2利用了溴的挥发性
B.每提取1 mol溴,理论上消耗氯气22.4 L(标准状况下)
C.海水提溴过程中涉及氧化还原反应
D.精馏是利用溴与水沸点的差异进行分离的操作
4.(2025山东泰安第一中学月考)下列实验中,所选装置或实验设计合理的是( )
A.用图①所示装置灼烧海带,使之变成海带灰
B.用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴
C.用图③所示装置可以分离苯和四氯化碳的混合物
D.用图④所示装置分离I2和NH4Cl固体
5.(2025山东名校联盟月考)萃取分液是化学实验中常用的一种分离技术。以下关于萃取分液操作的叙述中,正确的是( )
A.从碘水中提取碘单质可选用酒精作为有机萃取剂
B.振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.需依次将下层液体和上层液体从下口放出至不同烧杯中
D.分液时,需先将上口玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞
能力提升练
1.(不定项)(2024福建宁德阶段练习)海带提碘实验中,得到碘的四氯化碳溶液后可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下(已知:3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O)。下列说法错误的是( )
碘的四氯
化碳溶液含I-、I
的水溶液含I2的
悬浊液固态碘单质
A.步骤①还可以用酒精做萃取剂
B.分液时水层从分液漏斗下口放出
C.步骤②中发生反应的离子方程式为6H++5I-+I 3I2↓+3H2O
D.步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒
2.(2025四川遂宁开学考)海带提碘流程如下:
上述过程中用到的玻璃仪器有( )
①酒精灯 ②烧杯 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤250 mL容量瓶 ⑥玻璃棒 ⑦漏斗
⑧蒸发皿
A.①②④⑥⑦ B.①②③④⑤⑦
C.①②④⑥⑦⑧ D.①②③④⑥⑦
3.(2025福建泉州期中)一种海水提溴的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同
B.水相Ⅱ中含有H+和Cl-
C.“洗脱”工序可完成R3NCl的再生
D.保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
4.(易错题)(2025云南昆明寻甸一中月考)溴是国民经济生产所需的重要基础原料。某化学兴趣小组用模拟海水(含有Na+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)提溴的流程如图所示,已知SO2能与Br2发生反应:SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr。下列说法错误的是( )
A.反应①②③中均有电子的转移
B.SO2的主要作用是还原Br2
C.反应①中的氧化剂可以选择碘水
D.反应①③中的氧化剂均为氯气,若最终要获得80 g液溴,理论上至少需要消耗71 g Cl2
5.(不定项)(2024山东德州平原月考)利用离子交换法从海带中提取碘是一种较为先进的制碘工艺。如图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的主要流程。
已知:①I2+I- 。
②强碱性阴离子树脂(用R—Cl表示,Cl-可被其他更易被吸附的阴离子替代)对多碘离子()有很强的交换吸附能力;步骤“交换吸附”发生的反应为R—Cl+ R—I3+Cl-。
下列说法正确的是( )
A.在方框表示的六个过程中有2个是氧化还原反应
B.“氧化”过程可以加入过量H2O2
C.“洗脱”过程生成的NaI和NaIO3的物质的量之比为5∶1
D.“酸化氧化”过程若选择NaNO2为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则NaNO2与NaI的质量比应不小于
6.(2024山东高密第一中学月考)溴主要用于制造汽油抗爆剂、照相感光材料、药物、试剂等。在生产中用下列方法制取液溴。
已知:吸收液中的溶质主要成分是NaBr、NaBrO3。
回答下列问题:
(1)第⑤步后的“溴水混合物”中溴的质量分数比“含Br2的海水”中溴的质量分数 (填“高”或“低”)。
(2)步骤③的操作是 ;经过该操作获得含Br2的空气,利用了Br2 的性质。
步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80~90 ℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因: 。
(3)步骤④和⑤的目的是 ;步骤④用浓的NaOH溶液发生反应的离子方程式为 。
(4)第⑧步分离的目的是除去溴中混有的少量氯气和水蒸气,要除去少量的氯气,加入的试剂是 ,然后操作名称是 。
7.(2025山东潍坊中学月考)海带中含有丰富的碘。为从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行以下实验:
(1)步骤③的实验操作名称是 ,操作⑤选苯做萃取剂的原因是
。
(2)下列有关步骤⑤的叙述不正确的是 (填字母)。
a.用到的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯
b.也可选择酒精做萃取剂
c.操作时,充分振荡后,分液漏斗下口向上倾斜,打开活塞,使漏斗内气体放出;静置后打开上口的玻璃塞,先将水层倒出,然后放出下层溶液
(3)步骤④中反应的离子方程式是 。
(4)要测量含碘离子的溶液中I-的浓度,取25 mL该溶液,先加几滴 ,再逐滴滴入0.1 mol/L FeCl3溶液,当溶液颜色变为 时I-被全部氧化,写出反应的离子方程式: 。
答案与分层梯度式解析
题型整合练 “位、构、性”在元素周期律中的综合应用
1.C 根据题给信息及元素在周期表中的相对位置推测,甲是N、乙是Ge、丙是As、丁是S、戊是I。乙是Ge,Ge位于元素周期表金属元素与非金属元素的分界线附近,在Ge以及Ge周围的相关元素中可以发现新的半导体材料,A正确;甲是N、丁是S,最高价氧化物分别为N2O5、SO3,都属于酸性氧化物,B正确;丙是As,As位于元素周期表的ⅤA族,最高正价为+5,其他常见化合价有-3、+3等,C错误;戊是I,常温下,I2呈固态,易升华,D正确。
2.C 五种元素均属于前四周期主族元素,其中只有M为金属元素,根据周期表结构可知,M、Q、Y位于第三周期,M为Al,Q为Si,Y为P,X为N,Z为As。非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,同主族元素从上至下,非金属性依次减弱,则P的最高价氧化物对应水化物的酸性比As的强,A正确;M元素与Z元素分别为Al元素和As元素,Al是13号元素,As是33号元素,故两元素的原子序数差为20,B正确;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性N大于P,则N的简单气态氢化物的稳定性比P的强,C错误;Q原子是Si,其简单氢化物为SiH4,SiH4中含有四对共用电子对,D正确。
3.C 根据W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1可知,W是硫元素或磷元素,再根据Y的最低价氢化物不是电解质,可知W是磷元素,Q是硫元素,Y是氮元素,X是碳元素,Z是铝元素。S单质不溶于水,A错误;C的最低价氢化物为甲烷,甲烷难溶于水,B错误;Q是硫元素,Y是氮元素,硫单质常温下为固体,氮气常温下为气体,单质的熔、沸点:S>N2,C正确;Na不能在氮气中燃烧生成化合物Na2N2,D错误。
4.B 根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知W为第三周期元素,设W的最外层电子数为x,依据题意有2+8+x=3x,解得x=5,即W为P元素,则X、Y、Z分别为N、O、Si元素。同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素由上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>X>Y,A正确;根据非金属性:Y>X>W>Z,可知简单氢化物的稳定性:Y>X>W>Z,B错误、D正确;由非金属性可确定最高价氧化物对应水化物酸性:X>W>Z,C正确。
5.D 由元素在周期表中的位置可知,A为C元素、B为O元素、C为F元素、D为S元素、E为Cl元素。一般原子的电子层数越多,原子半径越大,则硫原子的半径大于碳原子,A错误;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,硫元素的非金属性强于碳元素,所以硫酸的酸性强于碳酸,B错误;同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,单质的氧化性依次减弱,所以F2的氧化性强于Cl2,C错误;O与F形成的简单阴离子核外电子排布相同,D正确。
归纳总结
元素周期表结构片段型推断题一般给出两种信息:一是给出局部的元素周期表,展示出几种元素的相对位置;二是给出某种元素的位置特征、原子结构特征或由该元素形成的单质或化合物的特殊性质。
解答此类题目时,可根据元素周期表的结构判断出各元素或先根据给出的某种元素的特殊结构或性质,确定该元素在周期表中的位置,然后以此为“坐标原点”,根据其他元素与该元素的位置关系,确定其他元素。
6.BC 短周期主族元素X、Y、A、B、C在元素周期表中的位置如题图所示,其原子最外层电子数符合X+Y+C=A+B,设X最外层电子数为a,可得a+a+a+2=a+3+a+3,得a=4,X、Y、A、B、C分别为C、Si、F、Cl、S,据此解答。Y为Si元素,位于第3周期ⅣA族,A正确;非金属性:F>Cl>C>Si,简单氢化物的热稳定性强弱顺序为SiH4<CH4<HCl<HF,B错误;酸性:HClO<H2SO4,C错误;简单离子的还原性由弱到强的顺序为F-<Cl-<S2-,D正确。
7.C W在前20号主族元素中,原子半径最大,则W为K元素;W+与X2-具有相同的电子层结构,则X为S元素;Y原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y为C元素;Z是地壳中含量最多的元素,则Z为O元素,据此分析解答。X为S元素,Z为O元素,两者的简单氢化物分别为H2S和H2O,常温下H2O为液态,H2S为气态,则沸点:H2O>H2S,A正确;K、S、C可分别与O形成多种化合物,B正确;C与O组成的CO属于不成盐氧化物,C错误;K位于元素周期表ⅠA族,在Na的下一周期,金属性比Na强,KOH的碱性比NaOH强,D正确。
8.D 根据X的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝可知X为N元素;Z是地壳中含量第二的元素,Z为Si元素;由Y、Z的最外层电子数之和为10可知,Y的最外层电子数为6,Y的原子序数小于Z,则Y为O元素;由Y和W在周期表中相邻可知,W为S元素。ZY2为SiO2,SiO2不溶于水,A错误;微粒半径:O2-<N3-<S2-,B错误;非金属性:N>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2SiO3,C错误;O2和O3互为同素异形体,D正确。
9.C 根据扇形元素周期表的一部分可知,1、2、3、4代表周期,最外周的汉字数字代表纵列,与常见元素周期表对照,由元素在周期表中的位置可知,①为H元素,②为Na元素,③为C元素,④为N元素,⑤为O元素,⑥为Mg元素,⑦为Al元素,⑧为S元素,⑨为Cl元素,⑩为Fe元素。②、⑧、⑨分别是Na、S、Cl元素,简单离子半径的大小顺序是S2->Cl->Na+,故A错误;⑥、⑦分别是Mg、Al,金属性Mg>Al,故B错误;元素⑩是铁元素,位于常见元素周期表第4周期Ⅷ族,故C正确;①分别与③、④、⑤形成的简单化合物为CH4、NH3、H2O,元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:C<N<O,所以简单氢化物的稳定性:CH4<NH3<H2O,故D错误。
10.A 斜线区域为过渡元素,均为金属元素,A正确;Se元素在硫元素下面,位于元素周期表的第4周期ⅥA族,B错误;Cs是ⅠA族元素,ⅠA族中的氢元素不属于碱金属元素,C错误;Ca的原子序数为20,Sr的原子序数为38,相差18,D错误。
微项目 海带提碘与海水提溴
基础过关练
1.B 海带中含有的碘元素以碘化物的形式存在,A错误;溴易挥发,可鼓入热空气使溴挥发出来,B正确;氧化与富集均为海带提碘和海水提溴的关键步骤,C错误;碘的CCl4溶液为紫色,溴的CCl4溶液为橙红色,D错误。
2.A 热空气吹出溴单质,主要是利用了溴易挥发的性质,与空气中O2的氧化性无关,故A错误;热空气吹出的溴单质用SO2、H2O吸收,发生的主要反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O 4H++2Br-+S,故B正确;“氧化Ⅰ”得到的溶液中Br2的浓度不高,需要富集,即从“氧化Ⅰ”至“吸收”这几步操作的目的是富集Br元素,故C正确;“吸收”中发生的主要反应为Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4,“氧化Ⅱ”发生的反应为Cl2+2HBr Br2+2HCl,“氧化Ⅱ”后分离出的溶液X可循环使用,其中溶质主要为H2SO4和HCl,故D正确。
3.B 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,通入热空气吹出,吸收塔中Br2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,通过冷凝、精馏分离得到产品溴。溴单质易挥发,所以可利用热的空气和水蒸气将其从吹出塔中吹出,A正确;制取过程中需要溴的富集,每提取1 mol溴,理论上消耗2 mol氯气,标准状况下的体积为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L,B错误;吸收塔内,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O S+2Br-+4H+,海水提溴过程中涉及氧化还原反应,C正确;精馏利用的是溴与水沸点的差异进行分离的操作,D正确。
名师点睛
海水提溴工艺中有两步用到氯气,两步氧化的目的是富集溴,考虑此点即可计算出消耗氯气的量。
4.A 灼烧海带使之变成海带灰在坩埚中进行,A合理;乙醇与水互溶,不能用乙醇萃取溴水中的溴,不能达到实验目的,B不合理;采用蒸馏方法分离互溶的沸点相差较大的液体混合物时,应该使用温度计测量馏分的温度,C不合理;NH4Cl受热易分解,不能用题图④所示装置分离I2和NH4Cl固体,D不合理。
知识拓展
①灼烧固体所需仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒。②萃取剂选择原则:不发生反应;在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度;萃取剂与原溶剂不互溶。
5.D 酒精与水互溶,所以不能用酒精作为提取碘单质的萃取剂,A错误;振荡分液漏斗时可能有气体产生,应及时旋转分液漏斗下端的活塞放气,以减小漏斗内的压强,B错误;下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从分液漏斗的上口倒出,C错误;分液时,需先将上口玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,再打开活塞,保证液体顺利流出,D正确。
能力提升练
1.AB 酒精和水可以以任意比例互溶,所以酒精不能作为碘的萃取剂,故A错误;四氯化碳密度比水大,萃取后四氯化碳层在下、水层在上,分液时水层从分液漏斗上口倒出,故B错误;水层中含有的碘离子和碘酸根离子在加入45%的硫酸溶液后,发生反应生成单质碘,离子方程式为6H++5I-+I 3I2+3H2O,故C正确;过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故D正确。
2.A 题给流程中用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、分液漏斗、玻璃棒、漏斗,故选A。
3.D “氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同,都是将溴离子氧化生成溴单质,故A正确;根据题给流程图可知,还原时二氧化硫与R3N[ClBr2]反应生成硫酸、HBr、R3NCl,R3NCl再与HBr反应生成HCl和R3NBr,故水相Ⅱ中含H+和Cl-,故B正确;用盐酸洗脱R3NBr生成HBr和R3NCl,“洗脱”工序可完成R3NCl的再生,故C正确;保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质挥发,故D错误。
4.C 结合题图可知①中发生反应2Br-+Cl2 2Cl-+Br2,②中发生反应SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,③中发生反应2HBr+Cl2 Br2+2HCl,反应①②③中均有电子的转移,A正确;由②中反应知SO2的主要作用是还原Br2,B正确;I2的氧化性弱于Br2,I2不能置换出Br2,C错误;反应①③中氧化剂均为Cl2,生成1 mol液溴需要2 mol Cl2(易错点),则最终要获得80 g液溴(0.5 mol Br2),理论上至少需要消耗71 g Cl2(1 mol),D正确。
5.CD 在方框表示的六个过程中有4个是氧化还原反应,只有“交换吸附”“NaCl洗脱(树脂再生)”不涉及氧化还原反应,故A错误;若H2O2过量,H2O2会将I-全部氧化生成I2,无法发生反应I2+I- ,从而导致后续反应无法进行,故B错误;“洗脱”过程涉及反应:3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O,生成的NaI和NaIO3的物质的量之比为5∶1,故C正确;“酸化氧化”过程若选择NaNO2为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,该无色气体为NO,反应为2N+2I-+4H+ 2NO↑+I2+2H2O,n(NaNO2)∶n(NaI)=1∶1,质量之比为69∶150=23∶50,为使碘化钠充分反应,NaNO2和NaI的质量比应不小于,故D正确。
6.答案 (1)高 (2)热空气吹出 易挥发 温度过高,大量水蒸气随之蒸出,溴蒸气中水分增加;温度过低,溴的产率低 (3)富集(增大溶液中溴单质的浓度) 3Br2+6OH- 5Br-+Br+3H2O (4)饱和NaBr溶液 分液
解析 海水提盐后的苦卤中含有溴离子,通入氯气,将溴离子氧化为溴单质,用热空气吹出溴单质,再用氢氧化钠溶液吸收溴单质,吸收液中的溶质主要成分是NaBr、NaBrO3,向其中加入稀硫酸,发生反应:5Br-+Br+6H+ 3Br2+3H2O,反应生成了溴单质,得到溴水混合物,此时经过溴的富集,“溴水混合物”中溴的质量分数比“含Br2的海水”中溴的质量分数要高,经过蒸馏,得到溴蒸气,冷凝分离后得到液溴和粗溴水,粗溴水可以循环利用。(1)经上述分析知,经过溴的富集,第⑤步后的“溴水混合物”中溴的质量分数比“含Br2的海水”中溴的质量分数高。(2)步骤③是从含溴单质的海水中得到含溴单质的空气,又因为Br2易挥发,所以步骤③的操作是热空气吹出。温度过高,大量水蒸气排出,溴蒸气中水分增加,温度过低,溴的产率低,所以溴出口温度要控制在80~90 ℃,温度过高或过低都不利于生产。(3)步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴,主要是因为步骤②后“含Br2的海水”中溴的浓度低,蒸馏时会消耗大量能量,而经过步骤③④⑤富集溴后再蒸馏,消耗的能量低,步骤④⑤实际上是溴的富集过程,与直接蒸馏“含Br2的海水”相比,富集后再蒸馏效率更高,消耗能量更少,成本更低。(4)因为还原性:Cl-<Br-,所以除去溴中混有的少量氯气,可以加入适量饱和NaBr溶液,Cl2+2Br- Br2+2Cl-,因为Br2在水中溶解度小,故可用分液法分离。
7.答案 (1)过滤 苯与水、碘不反应,苯与水不互溶,碘在苯中的溶解度大于水
(2)bc
(3)2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O
(4)KSCN溶液 红色 2I-+2Fe3+ I2+2Fe2+
解析 干海带在坩埚中灼烧成海带灰,在水中浸泡形成海带灰悬浊液,用玻璃棒不断搅拌后过滤得到含碘离子的溶液,向溶液中加入过氧化氢和稀硫酸,碘离子转化为单质碘,用苯萃取后分液,得到含碘苯溶液,再通过蒸馏得到单质碘。(1)根据上述分析,步骤③的实验操作名称是过滤;操作⑤萃取选苯做萃取剂的原因是苯与水、碘不反应,苯与水不互溶,碘在苯中的溶解度大于水。(2)步骤⑤主要是分液,因此用到的主要玻璃仪器是分液漏斗和烧杯,故a正确;酒精和水互溶,不能用酒精做萃取剂,故b错误;苯的密度小于水,静置后打开旋塞,先将水层放出,再从上口将苯层倒出,故c错误。(3)步骤④中加入过氧化氢和稀硫酸,反应的离子方程式是2I-+H2O2+2H+ I2+2H2O。(4)要测量含碘离子的溶液中I-的浓度,取25 mL该溶液,先加几滴KSCN溶液做指示剂,再逐滴滴入0.1 mol/L FeCl3溶液,当溶液颜色变为红色时I-被全部氧化,离子方程式为2I-+2Fe3+ I2+2Fe2+。
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