2.3溴和碘的提取同步练习
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一、选择题
1.工业上从海水中制溴的步骤为:(I)先把盐卤加热到363K,后控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来;(II)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收;(III)最后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。其中第(II)步中碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行,其反应的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
第一步:
第二步:
第三步:
A.1molH-OΘ中含有的电子数为10NA
B.第二步中,反应1molBr2时转移的电子数为2NA
C.第三步的反应方程式为3BrO-=BrO+2Br-
D.该反应机理说明BrO-的稳定性较差
2.利用自然资源制备相关化学物质,下列化学工艺不可行的是
A.
B.
C.
D.
3.实验室模拟工业提碘,路线如下:
下列说法正确的是
A.操作①为研磨,主要仪器为研钵
B.可使用淀粉溶液检验步骤③过滤后的水溶液中是否含有 I-
C.操作④~⑥的目的是为了富集碘
D.步骤⑥反应离子方程式为I-+IO+6H+=I2+3H2O
4.如图是海水提溴的工艺流程。下列有关说法不正确的是
A.在海水中加“酸和氯气”,氯气的作用是中和海水中的碱性物质
B.“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹出
C.“吸收塔”中发生的离子反应为Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-
D.以上流程中“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
5.加碘食盐中的碘以碘酸钾()的形式存在。已知在溶液中与可发生反应:,根据上述反应,可用试纸和一些常见试剂进行检验,证朋食盐中存在,可供选用的物质有:①蒸馏水;②淀粉-KI试纸;③蓝色石蕊试纸;④红色石蕊试纸;⑤淀粉溶液;⑥蔗糖溶液;⑦乙酸;⑧乙醇,进行上述实验时必须使用的物质是
A.①③⑤⑦ B.①②⑦ C.②⑤⑦ D.①②⑥⑧
6.实验室中收集NO2时,可以用淀粉KI试纸检验是否收集满该气体,该检验原理的反应为KI+NO2+H2OI2+NO+KOH (未配平)。设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列针对该NO2验满原理的说法正确的是
A.验满时,需用蒸馏水先将淀粉KI试纸润湿
B.该反应为置换反应类型的氧化还原反应
C.该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.用单质铜与浓硝酸反应制NO2,当收集5.6L(换算为标准状况) NO2时,转移电子数为
7.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,海水的综合利用如图所示。下列有关说法正确的是
A.含氮、磷的大量废水排入海洋,易引发赤潮
B.第③步中加入盐酸溶解得到溶液,再直接蒸发,用到坩埚
C.在第④⑤⑥步中溴元素均被氧化
D.在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液→溶液→溶液→过滤后加盐酸
8.“价—类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价—类二维图”如题图所示,下列说法不正确的是
A.a是HCl,从元素价态看,HCl只具有还原性
B.b与水反应可以得到d
C.c对应的含氧酸能与NaOH溶液发生反应
D.可溶性e溶液中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
9.“空气吹出法”海水提溴的工艺如图,下列说法错误的是
A.两次通入Cl2的作用不同
B.吹出塔中用空气和水蒸气吹出Br2利用了溴的挥发性
C.吸收塔中的SO2可以用Na2SO3溶液或Na2CO3溶液代替
D.精馏是利用溴与水沸点的差异进行分离的操作
10.下列解释实验过程或事实的离子方程式正确的是
A.从海水中提取溴的过程中涉及到的反应:
B.向FeCl3溶液中通入H2S气体:
C.Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:
D.酸性KMnO4溶液与草酸溶液反应:
11.工业上常用下图所示的方法从海水中提溴,下列有关说法错误的是
A.物质为
B.步骤①的主要反应为:
C.步骤②利用了溴易挥发的性质
D.步骤②③的目的是富集溴元素
12.从海带中提取碘单质,工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应
B.碘水中加入得到碘的溶液,该操作为萃取,萃取剂也可以用酒精
C.最后一步蒸馏操作中,冷凝管中的冷凝水应从上口进,下口出
D.在最后得到的溶液中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
13.海水提溴常用“空气吹出法”,其部分流程如下:
下列说法不正确的是
A.“酸化”的目的是抑制氯气、溴与水反应
B.“吹出”步骤利用了溴的挥发性
C.“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有Cl—、Br—、SO
D.“氧化Ⅱ”产生可循环使用的物质X为H2SO4
14.下列反应中,同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的是
A.
B.
C.
D.
15.某固体混合物X中可能存在Fe、FeO、CuO、MnO2、K2CO3、KCl中的若干种,为确定固体成分,某同学进行了如下实验(部分实验条件略去):
下列说法正确的是
A.溶液1中一定存在KCl,不存在K2CO3
B.固体1中一定存在Fe和CuO
C.固体1中不一定存在MnO2
D.溶液2中一定存在Fe3+
二、实验题
16.目前,世界多数国家采用电解熔融氯化钠的方法来生产金属钠:。已知物质A、B、C、D、E、F、G有如图转化关系(部分反应条件及产物已省略):
(1)写出反应②的实验现象: 。
(2)反应①~⑦中属于氧化还原反应的是 (填序号)。
(3)写出反应③的化学方程式: 。
(4)反应①产物除E外,另一种是 (填化学式)。
(5)向F的饱和溶液中通入足量G的离子方程式为 。
(6)B物质溶于水形成的溶液中能与硝酸银溶液反应产生白色浑浊的微粒是 (填离子符号)。
17.某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请回答下列问题:
(1)实验开始前,需要进行的操作是 。
(2)装置A中采取的加热方式为热水浴,优点是 ;图中仪器B的名称是 。
(3)要达到提纯溴的目的,操作中控制温度计b为 ℃。
(4)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
(5)C中溶液颜色为 ,为除去该产物中残留的,可向其中加入饱和溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
(6)D中发生反应的离子方程式为 。
三、工业流程题
18.海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中或海产品中提取若干种化学物质的流程图。
Ⅰ.海水提溴的流程如图所示:
(1)X可用气体,该反应的离子方程式为 。
(2)步骤Ⅳ包含蒸馏,该操作不需要下列仪器中的 (填字母)。
a. b. c. d. e. f.
Ⅱ.兴趣小组同学按如图实验过程,证明海带中存在碘元素。
(3)实验时需要将干海带放入 中灼烧(填仪器名称)
(4)的作用是 (用离子方程式解释)
(5)试剂a不能选择的是(填序号)___________。
A. B.苯 C.酒精 D.裂化汽油
(6)操作③的名称是 。
(7)操作③中需要振荡排放气体,放气时分液漏斗的状态是___________。
A. B. C. D.
19.海洋中蕴含着丰富的资源,海水中Br-的含量约为67 mg/L,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,以碘离子的形式存在。
I. 为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
乙:
(1)甲同学的实验中,通入热空气吹出Br2,利用了溴的 性。
(2)蒸馏时,为达到良好的冷凝效果,要求冷凝水必须从冷凝管 (选填“上口”或“下口”)通入。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是 (填“甲”或“乙”),理由 。
Ⅱ.实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(4)灼烧海藻灰要在 中进行,其放在三角架上时还需要先放上 。
(5)为寻找氯气的替代品,某同学将O2不断鼓入“含碘离子的溶液”中。请设计实验判断O2是否能代替氯气?(简要说明所用的试剂、现象和结论) 。
(6)操作②步骤中可供选择的有关试剂是 ,该操作步骤叫 。
A.酒精 B.四氯化碳 C.醋酸 D.甘油(易溶于水)
(7)实验室中取25mL该含碘离子的溶液,用0.1mol/L的FeCl3溶液测量其中I-的浓度,反应的离子方程式为:I-+Fe3+——I2+Fe2+(未配平),若消耗FeCl3溶液22.5mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为: 。
(8)流程中后期处理用反萃取法:
①碘单质与浓NaOH溶液发生的反应为:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法即为反萃取法。指出上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,反萃取法比直接蒸馏法的优点有 。
②写出I-、IO与45%的H2SO4溶液反应的离子方程式: 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.H-OΘ带有1个负电荷,则1molH O 中含有的电子数为10NA,故A正确;
B.第二步反应中与发生反应生成和,每反应,转移的电子数为,故B错误,
C.根据第三步表示的反应过程,第三步反应的离子方程式为,故C正确;
D.由于第三步反应机理中继续歧化,产生和,故该反应机理说明的稳定性较差,故D正确;
故选B。
2.C
【详解】A.提取食盐后的母液中提取单质溴的过程,要知道母液中是溴离子,工艺可行的,故A不选;
B.该工艺为工业上制高纯硅的流程,工艺可行的,故B不选;
C.应首先进行二氧化硫的催化氧化,然后用98.3%的硫酸吸收,工艺不可行,故C可选;
D.铝土矿碱溶后得到溶液,通入过量二氧化碳,制得Al(OH)3,高温煅烧得到Al2O3,再熔融电解便可得到Al,工艺可行的,故D不选;
故选C。
3.C
【分析】海带干灼烧得到海带灰,放入水中溶解过滤得到含碘离子的水溶液,通入氯气氧化碘离子生成碘单质,加入四氯化碳萃取分液,得到含碘单质的四氯化碳溶液,加入氢氧化钠溶液和碘单质发生反应,分液得到NaI和NaIO3的水溶液,加入稀硫酸酸化发生反应生成碘单质,再加入萃取剂四氯化碳萃取分液得到含碘单质的四氯化碳,蒸馏方法分离得到碘单质,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,操作①为灼烧,主要仪器为坩埚、铁三脚、泥三角等,A错误;
B.碘单质遇到淀粉溶液变为蓝色而不是碘离子或者碘元素,故不可使用淀粉溶液检验步骤③过滤后的水溶液中是否含有 I-,B错误;
C.由题干转化流程图可知,操作④为将I-氧化为I2并用CCl4萃取后分液,步骤⑤为向富含碘单质的CCl4溶液中加入NaOH溶液将I2转化为易溶于水的NaI和NaIO3,然后分液分离出水层和有机层,步骤⑥为向水层中加入稀硫酸将NaI和NaIO3又转化为I2,这样做的目的是为了富集碘,C正确;
D.步骤⑥反应离子方程式为5I-+IO+6H+=3I2+3H2O,原离子方程式电荷不守恒,D错误;
故答案为:C。
4.A
【分析】浓缩、酸化后的海水通入氯气,氯气氧化溴离子生成单质溴,通入空气水蒸气吹出溴单质,溴单质被二氧化硫吸收生成溴化氢,再在蒸馏塔中通入氯气氧化溴离子生成单质溴,冷凝、精馏得到纯溴。
【详解】A.在海水中加“酸和氯气”氯气的作用是将Br-氧化为,A错误;
B.“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹到“吸收塔”中,B正确;
C.从图中分析可知溴单质被二氧化硫和水吸收得到溴化氢溶液,发生的离子反应为,C正确;
D.通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反应富集溴,再通过“蒸馏塔”把溴离子氧化为溴单质,冷却溴蒸气可得到液溴,D正确。
故选A。
5.B
【详解】由方程式可知,检验食盐中存在碘酸根离子的操作为取少量食盐样品于试管中,加入蒸馏水充分溶解,向溶液中加入乙酸使溶液呈酸性,一端段时间后将溶液滴加到淀粉碘化钾试纸上,若试纸变蓝,证明食盐中存在碘酸根离子,则实验时必须使用的物质是①②⑦,故选B。
6.A
【详解】A.已知I2遇到淀粉溶液才变为蓝色,且反应中需要有H2O参与,故验满时,需用蒸馏水先将淀粉KI试纸润湿,A正确;
B.置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,故该反应不属于置换反应,但有元素的化合价发生改变,故属于氧化还原反应,B错误;
C.根据氧化还原反应配平可得该反应为:2KI+NO2+H2O=I2+NO+2KOH,反应中NO2为氧化剂,KI为还原剂,故该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,C错误;
D.用单质铜与浓硝酸反应制NO2,反应中N由HNO3中的+5价转化为NO2中的+4价,故当收集5.6L(换算为标准状况) NO2时,转移电子数为=0.25NA,D错误;
故答案为:A。
7.A
【分析】粗盐精制后可以电解生成氯气、氢氧化钠用于氯碱工业;母液加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀,沉淀过滤后加入盐酸转化为氯化镁晶体,在氯化氢氛围中加热转化为氯化镁;溴化钠加入氯气得到溴单质,吹出溴单质使用二氧化硫吸收后,再通入氯气得到溴单质;
【详解】A.氮、磷为植物生长的营养元素,氮和磷大量排入海洋中,会导致水体富营养化污染,形成赤潮,A正确;
B.MgCl2溶液在盐酸中蒸发结晶,应选择蒸发皿,B错误;
C.⑤中溴得电子化合价降低转化为溴离子,溴元素被还原,C错误;
D.铁离子和镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,为了除去过量的钡离子,碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,因此Na2CO3溶液不能放在BaCl2溶液之前加入,D错误;
故选A。
8.A
【分析】根据氯元素的“价—类二维图”可知:a是HCl,b是Cl2,c是Cl2O7,d是HClO,e是NaCl等盐,然后根据问题分析解答。
【详解】A.a是HCl,从氯元素价态看,Cl处于最低化合价,HCl具有还原性;从氢元素看,H为+1价,又同时具有氧化性,A错误;
B.b是Cl2,d是HClO,Cl2能溶于水,并有少量与水反应产生HCl、HClO,故b与水反应可以得到d,B正确;
C.c是Cl2O7,其与水反应产生的酸是HClO4,HClO4是一元强酸,能够与NaOH发生中和反应产生盐NaClO4,C正确;
D.e是NaCl等盐,该物质溶于水电离产生Cl-,Cl-能够与AgNO3溶液反应产生AgCl白色沉淀,该物质既不溶于水,也不溶于稀硝酸,因此可用AgNO3溶液和稀硝酸检验,D正确;
故合理选项是A。
9.A
【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。
【详解】A.两次通入氯气均是为了氧化溴离子转化为溴单质,作用相同,故A错误;
B.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,故B正确;
C.Na2SO3溶液也具有还原性,可与溴单质发生氧化还原反应,达到富集溴元素的目的,碳酸钠具有碱性,可与溴发生歧化反应,生成的溴离子和次溴酸根离子再在酸性条件下发生归中反应重新生成溴单质,故C正确;
D.精馏指的是蒸馏,利用的是溴与水沸点的差异进行分离的操作,故D正确;
故选A。
10.A
【详解】A.在海水中获得的Br2浓缩时,是将Br2用热空气吹出,然后用SO2的水溶液吸收,发生氧化还原反应产生HBr、H2SO4,反应的离子方程式为:,A正确;
B.向FeCl3溶液中通入H2S气体,反应产生FeCl2、S、HCl,反应的离子方程式应该为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,B错误;
C.反应产生的Al(OH)3只能被强酸、强碱溶解,而不能被弱碱NH3·H2O溶解,反应的离子方程式应该为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,C错误;
D.草酸是弱酸,主要以电解质分子存在,不能写成离子形式,反应的离子方程式应该为:,D错误;
故合理选项是A。
11.A
【分析】由流程可知,①中发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,②中热空气吹出溴,③中发生Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,④中发生Cl2+2HBr=Br2+2HCl,以此来解答。
【详解】A.步骤③中向溴水中通入SO2,发生的反应为Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4,则X为HBr,故A错误;
B.步骤①中用氯气氧化海水的Br-,发生反应的离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故B正确;
C.步骤②利用了溴易挥发的性质,热空气吹出溴,故C正确;
D.海水中溴离子浓度较低,步骤②③的目的是富集溴元素,故D正确;
故选:A。
12.D
【详解】A.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘化合价升高,则碘发生氧化反应,故A错误;
B.酒精易溶于水,因此酒精不能作萃取剂,故B错误;
C.最后一步蒸馏操作中,冷凝管中的冷凝水应从下口进,上口出,故C错误;
D.在最后得到的溶液中加入几滴淀粉溶液,单质碘遇淀粉溶液变蓝色,故D正确。
综上所述,答案为D。
13.C
【分析】由题给流程可知,浓缩海水加入硫酸酸化后,通入氯气将溶液中的溴离子氧化为溴,用热空气将溴吹出与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,向反应后的溶液中通入氯气将氢溴酸氧化为溴,用水蒸气吹出溴蒸气,经多步处理得到液溴。
【详解】A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸、溴与水反应生成氢溴酸和次溴酸,则向浓缩海水加入硫酸酸化的目的是抑制氯气、溴与水反应,故A正确;
B.液溴具有挥发性,则用热空气将溴吹出利用了溴的挥发性,故B正确;
C.由分析可知,吸收步骤发生的反应为与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,溶液中不可能存在氯离子,故C错误;
D.由分析可知,吸收步骤发生的反应为与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,氧化Ⅱ发生的反应为氯气与氢溴酸反应生成盐酸和溴,则可循环使用的物质X为硫酸,故D正确;
故选C。
14.C
【详解】A.KNO3中N得电子被还原,O失电子被氧化,A错误;
B.NH4NO3中铵根离子中的N失电子,化合价从-3价升高到+1价被氧化,硝酸根离子中的N得电子,化合价从+5价降低到+1价被还原,但是NH4NO3中两个N的化合价不同,B错误;
C.该反应中3个Br2中,5个Br得电子被还原,1个Br失电子被氧化,且Br2中Br均为0价,C正确;
D.该反应中Mn得电子被还原,Cl失电子被氧化,D错误;
故答案选C。
15.B
【分析】X加水得到溶液1,加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明可能含有KCl、K2CO3,固体1中加入足量浓盐酸,产生黄绿色气体为氯气,说明有MnO2存在,有红色不溶物可知,CuO被盐酸溶解生成Cu2+,Fe将Cu2+还原为Cu,则一定存在Fe和CuO。
【详解】A.由溶液1中加入AgNO3有白色沉淀可知溶液中KCl、K2CO3均可能存在,故A错误;
B.由红色不溶物可知,CuO被盐酸溶解生成Cu2+,Fe将Cu2+还原为Cu,则一定存在Fe和CuO,故B正确;
C.MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,MnO2一定存在,故C正确;
D.有红色不溶物Cu,则溶液2中不可能存在Fe3+,故D错误。
答案为:B。
16.(1)钠在氯气中剧烈燃烧,产生大量白烟和黄色火焰(合理即可)
(2)②③④
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】电解熔融氯化钠得到A和B,B和铁发生反应④得到的D。A和水发生反应③得到C,则A为Na、B为Cl2、C为NaOH、D为FeCl3;饱和食盐水通入氨气和过量二氧化碳能析出碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠固体受热分解得到碳酸钠,氢氧化钠和过量二氧化碳生成碳酸氢钠,氢氧化钠和少量二氧化碳反应生成碳酸钠,则E为NaHCO3、F为Na2CO3、G为CO2。
【详解】(1)反应②为钠和氯气的反应,实验现象:钠在氯气中剧烈燃烧,产生大量白烟和黄色火焰(合理即可);
(2)反应①中,饱和食盐水先通入氨气后通入过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应②为钠和氯气生成氯化钠,反应③为Na和水生成氢气和NaOH,反应④为铁与Cl2生成氯化铁,反应⑤为NaOH与FeCl3的复分解反应,反应⑥为氢氧化钠和过量二氧化碳生成碳酸氢钠,反应⑦为氢氧化钠和少量二氧化碳反应生成碳酸钠,则①⑤⑥⑦中元素化合价不变、为非氧化还原反应,反应②③④中元素化合价变化、为氧化还原反应;
答案为:②③④;
(3)反应③为Na和水生成氢气和NaOH,化学方程式:;
(4)反应①中,饱和食盐水先通入氨气后通入过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应①产物除E外,另一种是;
(5)向F的饱和溶液中通入足量G,即向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,因此有NaHCO3晶体析出,离子方程式为;
(6)B物质溶于水形成的溶液为氯水,部分氯气与水反应:,盐酸为强酸完全电离、次氯酸为弱酸发生部分电离,在氯水中的微粒中可以和硝酸银溶液反应产生白色浑浊的微粒是。
17.(1)装置的气密性
(2) 加热温度恒定且加热均匀 直形冷凝管
(3)59
(4)溴是一种强氧化剂,具有强腐蚀性且易腐蚀橡胶制品
(5) 红棕色 加入萃取剂萃取分液后得到有机相蒸馏分离出液溴;
(6)
【分析】A中蒸馏分离出溴,溴在C中冷凝得到液溴,尾气使用氢氧化钠溶液吸收减少污染;除去产物中残留的,可向其中加入饱和溶液,充分反应后生成氯化钠和溴单质,再进行加入萃取剂萃取分液后得到有机相蒸馏分离出液溴;
【详解】(1)实验中涉及蒸馏溴的操作,故装置不能漏气,实验开始前,需要进行的操作是检查装置的气密性;
(2)装置A中采取的加热方式为热水浴,优点是加热温度恒定且加热均匀;图中仪器B的名称是直形冷凝管;
(3)的沸点为59℃,为了是溴蒸出,操作中控制温度计b为59℃;
(4)溴是一种强氧化剂,具有强腐蚀性且易腐蚀橡胶制品,故整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管;
(5)液溴为红棕色液体,故C中得到含溴溶液颜色为红棕色,为除去该产物中残留的,可向其中加入饱和溶液,充分反应后生成氯化钠和溴单质,再进行加入萃取剂萃取分液后得到有机相蒸馏分离出液溴;
(6)溴单质和氢氧化钠反应生成溴化钠、次氯酸钠和水,反应为。
18.(1)
(2)cf
(3)坩埚
(4)2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
(5)C
(6)萃取分液
(7)D
【分析】由流程可知,海带在坩埚中灼烧,溶解、过滤后分离出含碘离子的溶液,酸性溶液中发生2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,得到含碘的水溶液,淀粉遇碘单质变蓝,若加四氯化碳萃取碘,下层为紫色,以此来解答。
【详解】(1)X用气体时与氯气发生氧化还原反应生成硫酸和HCl,该反应的离子方程式为;
(2)蒸馏操作时需要用到的仪器有蒸馏烧瓶、温度计、球形冷凝管、锥形瓶,不需要用到的仪器有cf;
(3)干海带中含有机碘,燃烧将其结构破坏,需放入坩埚中;
(4)具有氧化性,碘离子具有还原性,过氧化氢的作用是将碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O;
(5)因为单质碘易溶于有机溶剂,所以采用萃取的方法,萃取剂要求与水互不相溶,其中、苯、裂化汽油都能用作萃取剂,酒精易溶于水,不能形成分层,因此试剂a不能选择酒精,故选C;
(6)操作③的名称是萃取分液;
(7)萃取振荡时,为防止分液漏斗中气压过大将玻璃塞弹出,振摇几次后需用手顶紧上口活塞,将下口斜向上对准安全位置,不时慢慢旋开下口的活塞,放出易挥发物质的蒸气,故选:D。
19.(1)挥发
(2)下口
(3) 甲 海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程的溴的富集,提高了溴的浓度,减少能源消耗,降低成本
(4) 坩埚 泥三角
(5)取适量通入O2后的溶液于试管中,滴入少量淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明O2能代替氯气
(6) B 萃取、分液
(7)0.09mol/L
(8) 5:1 能耗低或产率高或有利于有机溶剂的循环利用 5I-+IO+6H+= 3I2+3H2O
【分析】苦卤先加硫酸酸化,再通入氯气将溴离子氧化为溴单质,然后利用溴单质挥发性,用热空气将其吹出,吹出的溴单质用二氧化硫水溶液吸收,吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质,再通过蒸馏得到液溴;
灼烧海藻灰要在坩埚中进行,海藻灰浸泡后过滤得到含碘离子的溶液,通入氯气氧化生成碘单质,萃取分液得到含碘的有机溶液,经过提纯得到碘单质;
【详解】(1)通入热空气吹出Br2,利用了溴易挥发的性质;
(2)蒸馏时冷凝管的进水顺序为下进上出,这样可使冷凝管中充满水,达到良好的冷凝效果
(3)海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程的溴的富集,提高了溴的浓度,减少能源消耗,降低成本,故甲符合工业要求;
(4)灼烧固体应在坩埚中进行,将坩埚置于放有泥三角的三角架上
(5)取适量通入O2后的溶液于试管中,滴入少量淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明O2能代替氯气
(6)操作②为碘的水溶液到碘的有机溶液的过程,可知为萃取、分液,萃取剂的选择条件是与原溶液不反应,且与原溶剂不互溶,溶质在萃取剂中溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度,结合选项可知酒精、醋酸、甘油均易溶于水,不能从水中萃取碘单质,故可供选择只有B四氯化碳;
(7)FeCl3溶液测量其中I-的浓度,反应的离子方程式为:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,消耗0.1mol/L的FeCl3溶液22.5mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为:;
(8)①上述反应中碘单质既作氧化剂又作还原剂,3mol碘单质发生上述反应时,有0.5mol碘单质转化为碘酸钠作还原剂,有2.5mol碘单质化合价降低转化为NaI作氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;反萃取法能耗低或产率高或有利于有机溶剂的循环利用;
②I-、IO与H2SO4溶液反应的离子方程式:5I-+IO+6H+= 3I2+3H2O。
答案第1页,共2页
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