第2课时溴与海水提溴知能演练轻松闯关[学生用书单独成册][基础温故]1.要除去溴中少量的Cl2,可向溴中加入( )A.适量KBr B.适量溴蒸气C.适量KI D.适量AgNO3溶液解析:选A。
KBr与Cl2反应生成KCl和Br2而除去Cl2。
2.下列关于药品的保存方法正确的是( )A.少量钠保存在汽油中B.固态碘盛放在细口玻璃瓶中C.液溴保存在加有少量水的盖有玻璃塞的棕色细口瓶中D.浓HNO3盛放在盖有橡胶塞的棕色瓶中解析:选C。
A项,钠保存在煤油中,而非保存在易挥发的汽油中;B项,固体药品应盛放在广口瓶中;C项,液溴易挥发,可水封保存,且液溴能腐蚀橡胶,故应用带玻璃塞的棕色细口瓶;D项,浓HNO3能腐蚀橡胶,应用玻璃塞。
3.下列叙述中正确的是( )A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+解析:选A。
液溴的密度比水大,在水的下层,水起到密封的作用,减少了溴的挥发。
4.下列各项操作,错误的有( )A.用乙醇萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体,从下端流出,上层液体则从上口倒出C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下解析:选A。
萃取剂的选择必须满足以下条件:①与原溶剂互不相溶;②溶质在其中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度。
A项中乙醇可以与水互溶。
5.a、b、c、d四个集气瓶中装有Cl2、H2、HCl、HBr中的任一种气体。
若a、d两瓶气体混合见光爆炸,a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴。
则c瓶装的气体是( ) A.HBr B.HClC.Cl2D.H2解析:选B。
Cl2与H2混合见光爆炸,Cl2与HBr生成暗红色小液滴Br2,故a是Cl2,d 是H2,b是HBr,则c是HCl。
6.在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示现象,正确的结论是( )A.①加CCl4②加苯③加酒精B.①加酒精②加CCl4③加苯C.①加苯②加CCl4③加酒精D.①加苯②加酒精③加CCl4解析:选C。
溴在有机溶剂苯、CCl4、酒精等中的溶解度比在水中的更大,但酒精与水互溶,ρ(CCl4)>ρ(水),ρ(苯)<ρ(水),故向溴水中加酒精不会分层,应是③;加入苯后溶有溴的苯应在上层,应是①;加入CCl4后,溶有溴的CCl4应在下层,应是②。
7.将下列物质分别加入溴水中,溴水颜色不变浅的是( )①KCl晶体②H2S气体③CCl4④Mg ⑤NaOH ⑥Na2CO3⑦Na2SO3⑧FeBr2A.⑤⑧B.⑤⑥⑦⑧C.①D.均不可解析:选C。
溴水中因存在Br2分子而呈橙色,欲使其退色,有两种可能:(1)用有机溶剂(如CCl4、汽油)将其萃取进入有机层;(2)发生化学反应,使Br2转变为Br-,H2S、Mg、NaOH、Na2CO3、Na2SO3、FeBr2都能与溴水反应。
8.海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下:(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。
温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏,得到液溴?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:空气吹出法是用于工业大规模海水提溴的常用方法,其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中,用氯气与海水中的溴离子反应,使之成为单质溴:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2;继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用转化成氢溴酸:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,以达到富集的目的;然后,再用氯气将其氧化得到产品溴:2HBr+Cl2===2HCl+Br2;最后蒸馏得到液溴。
答案:(1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-(2)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4(3)温度过高,大量水蒸气随溴排出,溴中水含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,回收率低(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高;经过“空气吹出、SO2吸收、氯气氧化”等步骤实际上是将溴水浓缩了[能力提升]9.下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4做萃取剂,从碘水中萃取碘)中,错误的是( )A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,盖上玻璃塞,用右手压住分液漏斗上口的玻璃塞,左手握住活塞,把分液漏斗倒转过来振荡B.静置,待溶液分层后,使分液漏斗内外的空气相通(准备放出液体)C.打开分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯壁慢慢流下D.最后继续打开活塞,另用容器承接并保存上层液体解析:选D。
分液时,打开活塞,使下层液体慢慢流出,当下层液体刚好放完时,要立即关闭活塞,上层液体应从分液漏斗上口倒出。
10.现有下列三个反应:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2===2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若FeCl2溶液中含有I-杂质,要氧化除去I-杂质可加入的试剂是( )A.Cl2B.盐酸C.KMnO4D.FeCl3解析:选D。
加入的除杂试剂不能氧化Fe2+且还必须氧化I-使之生成I2而除去,只能选用FeCl3。
11.溴与氯同属“卤族”元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl2比Br2的活泼性强,下面是根据氯气的性质,对溴单质性质的预测,其中不正确的是( ) A.溴单质溶于水得到溴水B.溴单质与烧碱溶液不反应C.溴单质与氢气反应的产物为溴化氢D.溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验解析:选B。
Br2与NaOH溶液发生反应:2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O。
12.从淡化海水中提取溴的流程如图所示,下列有关说法错误的是( )A.X为SO2气体,也可将SO2换成Na2SO3B.设备Y为蒸馏塔C.在提取溴的过程中一定有Br-被氧化D.工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2的体积最多为44.8 L(标准状况下)解析:选D。
溴与X反应生成溴化物,故X为具有还原性的物质,故X为SO2,也可选用Na2SO3,故A正确;单质溴加热蒸发得到溴蒸气,故设备Y为蒸馏塔,故B正确;氯气氧化海水中的溴离子得到溴单质,溴化物与氯气反应生成溴单质,这两步都是Br-被氧化,故C正确;Cl2+ 2Br-===Br2+2Cl-,根据方程式可知:生成1 mol Br2,需消耗1 mol氯气,故两次氧化共需氯气2 mol,即44.8 L(标准状况下),这是理论值,在工业上,两次氧化时,氯气都应过量,且被氧化生成的溴最终不能完全得到,故工业上每获得1 mol Br2,需要消耗Cl2的体积大于44.8 L(标准状况下),故D错误。
13.海带中含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:请填写下列空白:(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是________(从下列仪器中选出所需的仪器,将标号字母填写在空白处)。
A.烧杯B.表面皿C.坩埚D.酒精灯E.干燥器(2)步骤④一定发生的化学反应类型是________。
A.化合反应B.分解反应C.氧化还原反应(3)步骤⑤所用的主要仪器是______________。
步骤③的实验操作名称是____________。
(4)①~⑥操作中,使用玻璃棒的是________(填序号)。
(5)请设计简单实验,验证⑤提取碘后的水溶液中是否含有碘单质:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)灼烧固体时还用到坩埚和酒精灯。
(2)经步骤④使碘离子变为碘单质,发生氧化还原反应。
(3)分液的主要仪器是分液漏斗。
分离固体和溶液用过滤的方法。
(4)能使用玻璃棒的是②浸泡(溶解)和③过滤。
(5)利用淀粉遇I2变蓝检验。
答案:(1)CD (2)C (3)分液漏斗过滤(4)②③(5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明有单质碘)14.海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)海水淡化的方法有电渗析法、离子交换法和________(写出一种即可)。
(2)将NaCl 溶液进行电解,生成H 2、Cl 2和NaOH ,该电解反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)步骤 Ⅰ 中已获得Br 2,步骤 Ⅱ 中又将Br 2还原为Br -,其目的为________________________________________________________________________。
(4)步骤 Ⅱ 用SO 2水溶液吸收Br 2,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为________________________________________________________________________,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是________________________________________________________________________。