Question

溴化鋰常用于制冷工業(yè)，可用尿素、碳酸鋰及溴為原料生產(chǎn)溴化鋰，其原理是

3Br2＋3Li2CO3＋CO(NH2)26LiBr＋2H2O＋N2↑＋4CO2↑其主要工藝流程如下：

（1）溴化時(shí)，pH過(guò)小對(duì)反應(yīng)不利，一方面是因?yàn)樘妓徜嚂?huì)反應(yīng)生成_____________，另一方面使溴單質(zhì)和水的反應(yīng)平衡向_______移動(dòng)，溫度不宜超過(guò)60℃的原因是_______。

（2）反應(yīng)過(guò)程中，若pH＞6，產(chǎn)品中會(huì)有溴酸鹽，其原因是BrO－發(fā)生了自身的氧化還原反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：________________。

（3）試劑X的化學(xué)式為_(kāi)____________，加活性炭處理的目的是________________。

（4）若直接用氨水代替尿素也可生產(chǎn)溴化鋰，同時(shí)生成水、二氧化碳和氮?dú)�，該反�?yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________。

（5）用惰性電極電解熔融碳酸鋰可得到金屬鋰，則陽(yáng)極的電極方程式為_(kāi)_____________。

（6）若原料中碳酸鋰的質(zhì)量為mg，最終得到溴化鋰的質(zhì)量為ng，據(jù)此能不能計(jì)算出溴化鋰的產(chǎn)率?若能請(qǐng)寫(xiě)出其表達(dá)式(含m、n的表達(dá)式)；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由______________。

 

Answer 1

（1）二氧化碳 (1分)逆反應(yīng)方向(1分) 溫度過(guò)高會(huì)加快溴蒸汽的揮發(fā)或次溴酸根會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)(2分)

（2）3BrO-BrO3- +2 Br- (2分)

（3）LiOH (1分)吸附脫色(1分)

（4）3 Br2＋3 Li2CO3＋2 NH3.H2O=6 LiBr＋5 H2O＋N2↑＋3 CO2↑ (3分)

（5）2 CO32-－ 4 e-=O2↑＋2CO2↑ (2分)

（6）不能，因?yàn)樵趫D示流程中加入的 LiOH也會(huì)生成LiBr (2分)

【解析】

試題分析：（1）溴化時(shí)，pH過(guò)小，酸性大，碳酸鋰會(huì)反應(yīng)生成CO2，另一方面使溴單質(zhì)和水的反應(yīng)Br2+H2O H++Br-+HBrO平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度過(guò)高會(huì)加快溴蒸汽的揮發(fā)和次溴酸根會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，所以溫度不宜超過(guò)60℃。

（2） BrO－發(fā)生了自身的氧化還原反應(yīng)是Br元素化合價(jià)升高和降低：3BrO- BrO3- +2 Br-。

（3）調(diào)節(jié)pH溶液時(shí)不增加新雜質(zhì)，陽(yáng)離子是Li+，故堿是LiOH；活性炭用于吸附脫色。

（4）題干信息“氨水代替尿素也可生產(chǎn)溴化鋰，同時(shí)生成水、二氧化碳和氮?dú)狻�，不難寫(xiě)出3 Br2＋3 Li2CO3＋2 NH3.H2O=6 LiBr＋5 H2O＋N2↑＋3 CO2↑。

（5） 用惰性電極電解熔融碳酸鋰可得到金屬鋰，陽(yáng)極陰離子CO 放電，電極方程式為2 CO－4 e-=O2↑＋2CO2↑。

（6） 若原料中碳酸鋰的質(zhì)量為mg，最終得到溴化鋰的質(zhì)量為ng，因?yàn)樵趫D示流程中加入的 LiOH也會(huì)生成LiBr，據(jù)此不能計(jì)算出溴化鋰的產(chǎn)率。

考點(diǎn)：化學(xué)與技術(shù)。考查工藝流程中的反應(yīng)條件選擇、反應(yīng)的方程式、電解原理等。