分析 通過海水蒸發(fā)得到淡水、NaCl、母液,向母液中通入氯氣,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,利用熱空氣吹出溴,用SO2吸收Br2,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,向溶液中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,然后采用萃取的方法獲取Br2,
(1)除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程叫海水淡化,亦稱海水脫鹽.海水淡化的方法,基本上分為兩大類:從海水中取淡水,有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法;除去海水中的鹽分,有電滲拆法、離子交換法和壓滲法;
(2)電解飽和氯化鈉溶液,在陽極上產(chǎn)生氯氣,陰極上產(chǎn)生氫氣,同時生成了氫氧化鈉;如果氯氣遇到氫氧化鈉溶液可反應(yīng)生成次氯酸鈉;
(3)海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應(yīng),得到的溴單質(zhì)濃度低,溴單質(zhì)在水中有一定的溶解性且和水反應(yīng),提取時消耗過的能源和原料,降低了經(jīng)濟效益;
(4)SO2吸收溴,依據(jù)氧化還原反應(yīng)生成物書寫基本規(guī)律,Br元素在自然中-1價穩(wěn)定.由于此反應(yīng)有強酸HBr和H2SO4生成,易腐蝕設(shè)備,據(jù)此寫出工業(yè)生產(chǎn)需要解決的問題;
(5)工業(yè)制溴中提純溴的方法,主要是利用蒸餾方法,由于Br2具有強氧化性,易把橡膠塞和橡膠管氧化腐蝕,所以不用橡膠塞和橡膠管;由于題干中給出信息Br2的沸點是59℃,提純溴必須收集59℃時的餾分,所以控制溫度得到餾分是關(guān)鍵;C中液體為冷凝下來的純溴,則顏色為深棕紅色,除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2,加入NaBr溶液,和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì),達到除去氯氣的目的,充分反應(yīng)后,用蒸餾的方法得到.
解答 解:通過海水蒸發(fā)得到淡水、NaCl、母液,向母液中通入氯氣,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,利用熱空氣吹出溴,用SO2吸收Br2,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,向溶液中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,然后采用萃取的方法獲取Br2,
(1)海水淡化的有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等,故答案為:蒸餾法;電滲析法;
(2)電解NaCl溶液的反應(yīng)為:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,可以獲得氯氣和氫氧化鈉,若產(chǎn)生的Cl2直接與溶液中NaOH反應(yīng),還可以獲得次氯酸鈉,
故答案為:Cl2;NaOH;NaClO;
(3)海水中溴元素含量較少,步驟I中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的為富集溴元素,
故答案為:富集溴元素;
(4)在水溶液里溴和二氧化硫反應(yīng)離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,由此反應(yīng)可知,生成物為強酸,所以除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕,
故答案為:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕;
(5)①圖中儀器B的名稱是冷凝管,故答案為:冷凝管;
②溴能腐蝕橡膠,所以整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,故答案為:溴腐蝕橡膠;
③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件:控制溫度計b的溫度,并收集59℃的餾分,溫度過高或過低都不利于溴的收集,
故答案為:控制溫度計b的溫度,并收集59℃的餾分;
④C中液體產(chǎn)物為溴,顏色為深紅棕色,為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量C12,可向其中加入NaBr溶液,充分反應(yīng)后,再進行分離的操作是分液,故答案為:深紅棕色;分液.
點評 本題考查物質(zhì)的分離、提純的綜合涉及,側(cè)重考查海水資源的綜合利用,為高考常見題型和高頻考點,題目難度中等,注意從整體上把握溴的提純過程,知道提純過程中發(fā)生的反應(yīng)及基本操作方法,再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析解答.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
編號 | ① | ② | ③ | ④ |
氣體M | H2S | H2 | NH3 | NO |
氣體N | SO2 | Cl2 | HCl | O2 |
A. | ②④①③ | B. | ①②③④ | C. | ④①②③ | D. | ①④③② |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | NH3、CO、CO2都是極性分子 | |
B. | CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子 | |
C. | HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強 | |
D. | CS2、H2O、C2H2都是直線形分子 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
試劑 | Ca(OH)2 | NaOH |
價格(元/kg) | 0.36 | 2.9 |
吸收SO2的成本(元/mol) | 0.027 | 0.232 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 明礬凈水與液氯凈水的原理相同 | |
B. | 將草木灰和硫銨混合施用,肥效更高 | |
C. | 冬季形成的大霧屬于氣溶膠 | |
D. | 電解精煉銅時,同一時間內(nèi)陰極溶解銅的質(zhì)量比陽極析出銅的質(zhì)量小 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 濾液A中的陽離子為Fe2+、Fe3+、H+ | B. | 樣品CuO的質(zhì)量一定為4.0g | ||
C. | 樣品中Fe元素的質(zhì)量為56V/22400g | D. | 樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 114號元素在周期表中第七周期第VIA族,屬于金屬元素 | |
B. | 晶體硅熔點高硬度大,可用于制作光導纖維 | |
C. | 光束通過下列分散系①云,霧 ②墨水③稀豆?jié){時,均產(chǎn)生丁達爾效應(yīng) | |
D. | 棉,麻,羊毛及合成纖維完全燃燒都只生成CO2和H2O |
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