高中化学沪科技版(2020)必修第一册溴和碘的提取课堂检测
展开2.3.2溴和碘的提取同步练习-沪科版高中化学必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.从海带中提取碘的过程是:灼烧→浸泡→过滤→氧化→萃取→蒸馏
B.海水的“吹出法”提溴过程只涉及物理变化
C.工业上常用电解熔融氯化铝法冶炼铝单质
D.玻璃是将黏土、石灰石、石膏在玻璃熔炉中高温熔融制得的
2.海水是一个巨大的化学资源宝库。下列有关海水综合利用的说法中,正确的是
A.从海水中可以获得NaCl,电解NaCl溶液可制备金属钠
B.从海水中提取碘的过程中利用了氧化还原反应原理
C.海水中含有镁元素,只需经过物理变化就可以得到镁单质
D.目前工业上可直接从海水中提取Br2
3.空气吹出法是海水提溴的常用方法,其工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.热空气吹出,利用了溴的挥发性
B.通发生的主要反应均为
C.溴水混合物1到溴水混合物2的目的是富集溴元素
D.该流程体现出氧化性强弱:
4.空气吹出法是目前“海水提溴”的主要方法之一,其工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.步骤④⑤是为了富集溴
B.步骤③说明溴具有挥发性
C.步骤④的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=HBr+H2SO4
D.步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可用分液漏斗将二者分离
5.下图所示为海水综合利用部分流程,有关说法不正确的是
A.实验室进行①的操作需用到得玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
B.②步中除去粗盐中的、、等杂质加入的药品顺序为:溶液溶液溶液→过滤后加盐酸
C.③、④反应都涉及氧化还原反应
D.③反应中另一电极产物是和
6.空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法,流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的主要反应为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
B.步骤②③的目的是富集溴元素
C.物质X为HBrO
D.空气吹出法用到了溴易发挥的性质
7.工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A.铝土矿制铝:
B.海水提溴:
C.海带提碘:
D.海水提镁:
8.海水提溴的流程如图所示。下列说法正确的是
A.用吸收蒸气发生反应的离子方程式为
B.每提取1mol溴,理论上消耗氯气22.4L(标准状况)
C.工业溴中含少量,可用溶液除去
D.步骤③中可用亚硫酸钠溶液代替
9.化学与生活息息相关。下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.热空气吹出法制溴 B.海带中提取碘
C.高铁酸盐处理水 D.侯氏制碱法以氨制碱
10.下列有关工业生产的说法错误的是
A.海水提镁时,通过电解熔融MgCl2得到镁单质
B.海水提溴的过程中涉及了氧化还原反应
C.通常用海水提取食盐后的母液为原料制取溴单质
D.目前工业上可直接从海水中提取碘单质
二、填空题
11.查阅资料,写一篇关于海洋化学资源综合利用的小论文 。
12.海洋资源的利用具有广阔前景。
Ⅰ.海带中含有丰富的碘元素。灼烧海带获取的海带灰中碘元素主要以I-形式存在。在实验室中,从海带灰中提取碘的流程如图:
回答下列问题:
(1)实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)上述流程②主要操作步骤如图,不正确的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲.加入萃取剂后振荡 乙.静置分层 丙.分离
(3)步骤④中反应的离子方程式为 ,在此反应中,每生成3.81gI2转移 mol电子。
(4)上述流程中,含I2的水溶液经3步转化为含I2的悬浊液,主要目的是 。
Ⅱ.海水中Br-含量为65mg•L-1,工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如图,回答下列问题:
(5)“吹出法”其过程主要包括氧化、吹出、吸收、 等环节。
(6)吸收塔中Br2的吸收率可达95%,吸收塔中主要反应的离子方程式是 。
13.(1)湿法制各高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42—、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式:
②每生成l mol FeO42-转移 mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为 mol。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)原因是 。
(2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法:
①向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化,其离子方程式为 。
②向上述混合液中吹入热空气,将生成的溴吹出,用纯碱溶液吸收,其化学方程式为 。
③将②所得溶液用H2SO4酸化,使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴,再用有机溶剂提取溴后,还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为 。
14.海洋中蕴含着丰富的资源,我们通过“浓缩、氧化、提取”等步骤提取其中的溴、碘单质等资源。
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:苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴
乙:苦卤含溴海水溴蒸气液溴
(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的 性。甲同学步骤④所发生反应的化学反应方程式为 。步骤④中SO2被氧化生成,写出检验的方法 。
(2)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 。
海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
(3)为寻找氯水的替代品,某同学将O2不断鼓入“溶液A”中。设计实验,判断O2是否能代替氯水。(简要说明所用的试剂、现象和结论) 。
(4)由于“溶液B”中I2的含量较低,“操作I”能将I2“富集、浓缩”到“有机溶液X”中。已知:I2在以下试剂中的溶解度都大于水,则“试剂a”可以是 。(选填编号)
试剂
A.乙醇
B.氯仿
C.四氯化碳
D.裂化汽油
相关性质
与水互溶
不与I2反应
与水不互溶
不与I2反应
与水不互溶
不与I2反应
与水不互溶
与I2反应
(5)除操作I可以从碘的有机溶液中提取碘以外,还可用反萃取法,其流程如下:
①“配制100g质量分数为45%H2SO4溶液”一定不会用到“配制100mL 6mol·L-1NaOH溶液”中的 仪器(填名称)。
②相较于操作II,反萃取法的优点在于 。
15.我国有丰富的海水资源,开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务,下图是海水综合利用的一个方面。
请回答下列问题:
(1)①步主要反应的的离子方程式: 。
(2)分离出氢氧化镁的操作为 ,第③步需要加入 。
(3)将粗食盐中含有的Mg2+、Ca2+和SO等杂质除去,加入的试剂有(按加入顺序填入) (只要求填一组合理的答案即可)。
(4)⑤产物氢气在 极生成,若电解食盐水时消耗NaCl的质量为234g,则在理论上最多可得氯气的体积为 升(标准状况)。
16.海水中含有大量的卤族元素,具有十分巨大的开发利用潜力。
I.氯气是非常重要的化工产品
(1)用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验室常用的方法,写出该反应的化学方程式: 。
(2)也可用浓盐酸和高锰酸钾制氯气,反应方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)=KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,实验室用该方法制氯气时,可选用的发生装置是 (写编号)。
编号
A
B
C
发生装置
(3)为证明氯气与水反应产物具有漂白性,将Cl2缓缓通过下列装置:
试剂a应选择 ;试剂b的作用是 ; 。
(4)通常使用84消毒液时需要把消毒对象在其中浸泡一段时间,以提高消毒效果。请结合反应方程式分析原因
II.地球上99%的溴元素以Br-形式存在于海水中。海水中Br-含量约为65mg/L,而苦卤(海水晒盐后得到的母液)中Br-含量高很多,苦卤常作海水提溴的主要原料。目前最成熟的“空气吹出法”海水提溴工艺流程如图(已知:溴的沸点为59℃):
(5)为实现Br-转化为Br2的目的,所加试剂X应必有的化学性质是 。
(6)利用“空气吹出法”将“氧化室”产生的低浓度Br2分离出来的方法利用了溴的 这一物理性质。
(7)将低浓度Br2富集为高浓度Br2历经步骤iii反应的离子方程式为: 。
17.从海水中提取溴的流程
(1)酸化:将提取食盐后的母液用 酸化,目的是抑制 的反应。
(2)氧化:将氯气通入母液中,将溶液中的溴离子转化为 ,离子方程式为: 。
(3)空气吹出:鼓入热空气,使溴从溶液中 出来, 得到粗溴水。
(4)精制:将粗溴水进一步精制,得到高纯度的单质溴。
18.海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)下图是从海水中提取粗溴的主要流程
①从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气,将溴离子氧化,该反应的离子方程式是 。
②可用热空气吹出溴是因为溴的 (选填编号)
A.熔点较低 B.熔点较高 C.沸点较低 D.沸点较高
(2)海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式 。反应结束后,再加入作萃取剂,振荡、静置,该步操作用到的仪器名称为 ,可以观察到层呈 色。
19.海水中蕴含着丰富的资源,开发利用海水资源,可获得人类所需的物质。
(1)海水提盐后剩余的母液中含有较多,将母液用硫酸酸化后通入足量,可获得含的海水,反应的离子方程式为 ,由此可知,氧化性 (填“>”或“<”)。
(2)以上方法获得的含的海水中的浓度较小,向其中通入 将吹出并冷凝获得粗溴。
(3)向粗溴中通入,反应的化学方程式为,该反应中氧化剂是 (填化学式,下同),氧化产物是 。若要消耗80g,需要标准状况下的体积为 。
(4)将贝壳煅烧成粉末,然后加入海水提盐后剩余的母液中,可获得沉淀。然后将过滤出的沉淀溶于稀盐酸时,反应的化学方程式为 。
20.根据下流程图回答下列问题:
(1)海水淡化的方法有 (填一种)。
(2)过程①为了除去粗盐中的可溶性杂质、,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:a.过滤,b.加过量NaOH溶液,c.加适量盐酸,d.加过量溶液,e.加过量溶液,正确的操作顺序是 (填字母)。
A.adbec B.dabec C.bedac D.ebdac
过程②能否一步实现转化? (填“能”或“否”),与盐酸反应可以得到溶液,则该反应的离子方程式为 。
(3)过程④反应的离子方程式为 。
(4)若用萃取溴水中的,分液时层应从分液漏斗的 放出。
三、实验题
21.柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足的盐矿资源。盐体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含、、、、等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①是 ;操作②是 ;操作③是 ;操作④所需要的玻璃仪器有 。
(2)参照如图所示溶解度曲线,欲得到较纯净的氯化钾晶体需用少量的 (填“热水”或“冷水”)洗涤固体 (填“A”或“B”)。
22.海水是人类宝贵的自然资源,从海水中可以提取多种化工原料,部分流程如图1。
请回答下列问题:
(1)请写出海水淡化的两种方法: 、 。
(2)通入热空气吹出Br2,利用了Br2的 。(填序号)
a.氧化性 b.还原性 c.挥发性
(3)操作Ⅰ用SO2水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为 。
(4)写出操作Ⅱ通氯气后发生的离子方程式 。
(5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2,从原料来源及经济效益角度考虑,试剂①最好选用 。
a.氨水 b.氢氧化钙 c.氢氧化钠
(6)操作Ⅲ的化学方程式为 。
(7)某研究性学习小组用如图2所示的装置模拟工业处理SO2,M、N均为惰性材料。
①从物质变化的角度,该实验装置可用于制备 ,从能量变化角度,当看到 现象时,说明该实验装置同时获得了电能。
②M极的电极反应式为 。
23.浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的化学资源,海水晒盐后的母液中的浓度较高。
(1)为从粗盐中除去等离子,以制得精盐水.某同学设计如下实验方案:
①加入稍过量溶液目的是 。
②加入过量溶液时产生白色难溶物质,其成分为 。
③在实验中,欲利用获得的制取纯净的晶体,请补充实验方案:取一定量固体置于烧杯中, ,得到晶体.(可选用试剂:溶液、溶液、冰水)。
(2)从母液中提取的流程如下。回答下列问题:
可能用到的数据如下:
物质
乙苯
密度/
3.12
1.60
0.87
沸点/
58.8
76.8
136.2
①根据信息,操作1所选择的试剂最好为 。
②从母液中获得的离子方程式为 。
③操作2的名称为 。
参考答案:
1.A
2.B
3.D
4.C
5.B
6.C
7.D
8.D
9.D
10.D
11.海洋是一个巨大的资源宝库,总计含有80多种元素;按含量计,最多的是H2O中的H和O,其次较多的是Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br等。
海洋中最多的资源当然是水,海水水资源的利用,主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
我国海水制盐具有悠久的历史。目前,从海水中制得的氯化钠除食用外,还用作工业原料,如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
海水提镁,主要是用Ca(OH)2将海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2分离出来,然后用盐酸将Mg(OH)2转化为MgCl2,在HCl气流中蒸发MgCl2溶液得到无水MgCl2,再经电解可得到Mg和Cl2。
海水提溴可利用海水淡化后的浓缩海水,这样可以提高制溴的效益,目前工业上常用的方法是空气吹出法,其中一种工艺是用Cl2将预先经过酸化的浓缩海水中的Br¯氧化为Br2,继而通入空气和水蒸气,将Br2吹入吸收塔,使Br2蒸气和吸收剂SO2反应,转化为HBr以达到富集溴的目的,最后再用Cl2将HBr氧化为Br2,经分离提纯得到产品。
海藻具有富集碘的能力,所以一般从海藻中提取碘。海藻灼烧后的灰烬经溶解、过滤,得到含I¯的溶液,然后用H2O2溶液将I¯氧化为I2,再经分离提纯得到产品。
此外,从海水中获得其它物质和能量具有广阔的前景。总之,在研究和开发海水资源时,不能以牺牲环境为代价,也决不应违背可持续发展的原则。
12.(1)B
(2)丙
(3) 6H++IO+5I-=3I2+3H2O 0.025
(4)富集I2
(5)蒸馏和冷凝
(6)SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-
13. 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O 3 0.15 该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 Cl2+2Br-===Br2+2Cl- 3Na2CO3+3Br2===5NaBr+NaBrO3+3CO2或6Na2CO3+3Br2+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3 5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O
14.(1) 挥发 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 取少量溶液于试管中,滴加几滴(盐酸酸化的)BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明有
(2) 甲 含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程,可提高溴的浓度,减少能源消耗,降低成本
(3)在试管中取少量通入O2后的溶液A,滴入少量淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明O2能代替氯水
(4)BC
(5) 100mL容量瓶 能耗低或有利于有机溶剂的循环利用
15.(1)2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
(2) 过滤 盐酸
(3)氯化钡溶液,氢氧化钠溶液,碳酸钠溶液,盐酸或氢氧化钠溶液,氯化钡溶液,碳酸钠溶液,盐酸或氯化钡溶液,碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液,盐酸
(4) 阴 44.8
16.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)B
(3) 无水氯化钙或五氧化二磷 吸收尾气,防止污染 防止空气中水蒸气干扰实验
(4)浸泡时,NaClO与空气中CO2反应,即NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,HClO浓度增大,漂白效果增强
(5)氧化性
(6)挥发性
(7)SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br-
17. 硫酸 氯、溴与水 溴单质 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 挥发 冷凝
18.(1) C
(2) 坩埚 分液漏斗 紫红
19.(1) 2Br-+Cl2=Br2+2C1- <
(2)热空气或水蒸气
(3) Br2 H2SO4 11.2L
(4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
20.(1)蒸馏法或电渗析法或离子交换法)
(2) CD 否 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
(3)Br2+SO2+2H2O=+2Br-+4H+
(4)下口
21.(1) 萃取 分液 蒸馏 玻璃棒、烧杯、漏斗
(2) 冷水 B
22.(1) 蒸馏法 电渗析法
(2)c
(3)SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-
(4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(5)b
(6)MgCl2(熔)Mg+Cl2↑
(7) 硫酸 电流表指针发生偏转
23.(1) 除去和 边搅拌边加入溶液至固体完全溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用冰水洗涤、干燥
(2) 乙苯 蒸馏
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