2024鲁教版高中化学必修第二册同步
微项目 海带提碘与海水提溴
基础过关练
1.(2023山东烟台招远一中高一期中)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲灼烧碎海带
B.用装置乙过滤海带灰的浸取液
C.用装置丙制备用于氧化浸取液中I-的Cl2
D.用装置丁萃取浸取液中的I-
2.对于海水提溴,下列说法不正确的是( )
A.溴在海水中以化合态形式存在
B.提取时利用了溴单质的挥发性
C.溴在常温下是液体,其颜色与氯气颜色相同
D.从海水中提取溴一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤
3.(2023山东潍坊五县市高一期中)实验室从含碘废液(除H2O外,还含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原操作将I2还原为I-的目的是使CCl4中的碘进入水层
B.操作X中振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
C.操作X中,CCl4由分液漏斗下口放出
D.氧化过程中Cl2为氧化剂
4.(2023山东滨州博兴二中高一月考)为了从海带灰浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:
下列说法正确的是( )
A.①中反应的离子方程式:2I-+ H2O2 I2+2OH-
B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C.③中得到的上层溶液中含有I-
D.操作Z的名称是加热
5.下列说法不正确的是( )
A.可用CCl4萃取溴水中的Br2
B.图Ⅱ所示装置为用酒精萃取溴水中的溴
C.图Ⅰ振荡后静置,上层溶液颜色变浅或消失
D.检验Br-的存在时,向溶液中先加入氯水再加入CCl4,振荡、静置,观察下层溶液是否显橙红色
能力提升练
1.(2022山东东营广饶一中月考)浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库,工业上常用浓缩海水提取溴,工艺流程如图。
下列说法不正确的是( )
A.海水晒盐是物理变化
B.步骤②中体现了溴易挥发的性质
C.步骤③反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O 2HBr+2H++S
D.①~④的目的是富集溴元素
2.(2022山东济南章丘四中月考)海带提碘实验中,得到碘的四氯化碳溶液后可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下(已知:3I2+6NaOH 5NaI+NaIO3+3H2O)。下列说法错误的是( )
A.步骤①还可以用酒精做萃取剂
B.分液时水层从分液漏斗下口放出
C.步骤②中发生反应的离子方程式为6H++5I-+I 3I2↓+3H2O
D.步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒
3.溴及其化合物在生产中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
B.海水中Br-经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的富集
C.“吸收塔”内反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr
D.“吸收塔”内也可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:Br2+2Na2CO3+H2O NaBr+NaBrO3+2NaHCO3
4.(2022福建三明五县联考)工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图:
某课外小组在实验室模拟上述过程设计如图装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。
(1)海水中溴元素的存在形式是 (填“游离态”或“化合态”)。
(2)实验开始时,A装置中不通热空气,先通入a气体的目的是
(用离子方程式表示)。
(3)A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气,通入热空气的目的是将溴从A中吹出,利用溴单质的 。
(4)反应过程中,B装置中Br2与SO2反应的化学方程式为 。
(5)为提取B装置中的溴元素进行如下实验:向反应后B装置的溶液中通入氯气,充分反应得到混合液。再加入苯,后续实验操作步骤包
含 (填字母)。
A.过滤 B.萃取、分液
C.结晶 D.蒸馏
5.(2022山东东营广饶一中月考)我国有广阔的海岸线,为开发利用海洋化学资源提供了良好的自然条件。空气吹出法是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如图所示,试回答下列问题:
(1)海水日晒得到的盐因为含有较多杂质,称为粗盐。为了得到精制盐,可以用 的方法除去其中的泥沙等不溶物。
(2)流程Ⅰ中已获得游离态的溴,流程Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是 。
(3)流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在横线内填入适当的化学计量数:
Br2+ C Br+ Br-+ CO2↑。
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式: 。
(5)流程Ⅲ蒸馏过程中,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: 。
6.(2023山东德州一中高一月考)碘元素在海带中以碘化物的形式存在,从海带中提取碘单质,工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)步骤①操作时,除需要酒精灯、三脚架、泥三角外,还要用到的主要仪器是 (填名称)。
(2)步骤⑤操作中,静置、分层后,下层溶液的颜色为 。
(3)步骤④中的H2O2可用以下 (填字母)试剂代替。
a.Cl2 b.Na2SO3 c.NaCl
(4)步骤⑤中,选择用CCl4来萃取碘的理由是 。
(5)步骤⑥使用的是反萃取法,目的是富集碘元素,该步反应的离子方程式为 ,每消耗1 mol I2转移电子数为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(6)某同学制得的粗碘中含有少量Na2SO4,对粗碘进行提纯的装置如图所示,采用的分离方法是 ;为得到较多较高纯度的单质碘,A容器中可盛放的试剂为 (填字母)。
a.冷水 b.热水 c.热氢氧化钠溶液
答案与分层梯度式解析
微项目 海带提碘与海水提溴
基础过关练
1.B 2.C 3.B 4.C 5.B
1.B A项,灼烧固体应该在坩埚中进行,不符合题意;B项,乙为过滤装置,从海带灰的浸取液中除去不溶物采用过滤的方法,符合题意;C项,用浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热,不符合题意;D项,乙醇和水互溶,所以乙醇不能做萃取浸取液中的碘的萃取剂,不符合题意。
2.C 溴在常温下为深红棕色液体,而Cl2为黄绿色气体,故C不正确。
3.B I2微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将I2还原为碘离子,故A正确;萃取振荡时,分液漏斗下口斜向上方,故B错误;CCl4密度比水大,应该从分液漏斗下口放出,故C正确;由流程图可知,氧化过程中Cl2为氧化剂,故D正确。
4.C 在酸性溶液中不可能生成OH-,故A错误;四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,故B错误;碘化钠水溶液的密度比四氯化碳小,③中得到的上层溶液中含有I-,故C正确;从含有碘的悬浊液中得到固体碘,应该采用过滤的方法,故D错误。
5.B 可以用CCl4萃取溴水中的溴,故A正确;酒精易溶于水,不能用酒精萃取溴水中的溴,故B不正确;Br2能与NaOH溶液反应,上层溶液颜色变浅或消失,故C正确;由于2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,且CCl4比水密度大,Br2溶于CCl4,所以下层显橙红色,说明原溶液中存在Br-,故D正确。
能力提升练
1.C
海水晒盐过程中无新物质生成,是物理变化,故A正确;溴单质易挥发,用热的空气可以吹出,故B正确;步骤③反应的离子方程式为Br2+2H2O+SO2 4H++2Br-+S,故C错误;步骤①~④,先生成溴单质,热空气吹出溴单质后,用二氧化硫还原,最后用氯气氧化,目的是富集溴元素,故D正确。
2.AB 酒精和水可以以任意比例互溶,所以酒精不能作为碘的萃取剂,故A错误;四氯化碳密度比水大,萃取后四氯化碳层在下、水层在上,分液时水层从分液漏斗上口倒出,故B错误;水层中含有的碘离子和碘酸根离子在加入45%的硫酸溶液后,发生反应生成单质碘,离子方程式为6H++5I-+I 3I2↓+3H2O,故C正确;过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故D正确。
3.D 由题图可知,向酸化后的海水中通入氯气,氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴,用空气和水蒸气将溴从吹出塔中吹出,向吸收塔中通入二氧化硫气体,二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,向蒸馏塔中通入氯气,氯气与氢溴酸发生置换反应生成溴,蒸馏出的溴经冷凝得到产品。
4.答案 (1)化合态
(2)Cl2+2Br- Br2+2Cl-
(3)挥发性
(4)SO2+2H2O+Br2 2HBr+H2SO4
(5)BD
解析 将Cl2通入浓缩的酸性海水中,发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-,置换出的Br2用热空气吹出,用SO2的水溶液在吸收塔中吸收,发生反应:SO2+2H2O+Br2 2HBr+H2SO4,经过富集后再向其中通入Cl2,发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-,得到Br2单质,为防止挥发的Br2蒸气及过量的Cl2对大气造成污染,要用NaOH溶液进行尾气处理;反应后的溶液中加入有机溶剂进行萃取,然后分液,得到Br2的有机溶液,再根据Br2与有机物的沸点不同,采用蒸馏的方法分离得到溴单质。
(1)在海水中溴元素以化合态存在;
(2)实验开始时,先向A装置中通入Cl2,可以与溶液中的Br-发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-,置换出Br2单质;
(3)A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通热空气,通入热空气的目的是将溴从A中吹出,利用了溴单质易挥发的性质;
(4)反应过程中,B装置中Br2与SO2发生氧化还原反应产生H2SO4、HBr,该反应的化学方程式为SO2+2H2O+Br2 2HBr+H2SO4;
(5)在装置B中溴元素以HBr形式存在,为提取B装置中的溴元素,向反应后B装置的溶液中通入氯气,发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-,充分反应得到Br2、HCl的混合液,HCl极易溶于水,Br2在水中溶解度不大,而易溶于有机溶剂苯中,苯与水互不相溶,加入苯,充分振荡,经苯的萃取作用后得到两层互不相溶的液体,然后分液,得到溴的苯溶液,再根据溴单质及苯沸点的不同,用蒸馏法分离得到Br2单质,故选B、D。
5.答案 (1)过滤
(2)富集溴元素
(3)3 3 1 5 3
(4)SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-+S
(5)温度过高,大量水蒸气随溴蒸出,溴蒸气中水蒸气的含量增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
解析 由流程可知,海水通过晒盐得到氯化钠和苦卤,由氯化钠制得氯气,将氯气通入苦卤中,溴离子被氧化为Br2,通入热空气吹出Br2,用纯碱溶液吸收溴单质得到含Br-、Br的溶液,再加入硫酸溶液使Br和Br-发生氧化还原反应得到溴单质。
(1)为了得到精制盐,可以用过滤的方法除去其中的泥沙等不溶物。
(2)流程Ⅰ中获得游离态的溴浓度较低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,流程Ⅱ的目的是富集溴元素,降低成本。
(3)利用得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式为3Br2+3C Br+5Br-+3CO2↑。
(4)题述流程中吹出的溴蒸气,可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和HBr,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O 4H++2Br-+ S。
(5)温度过高,大量水蒸气随Br2蒸出,溴蒸气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低。
6.答案 (1)坩埚
(2)紫红色(或紫色)
(3)a
(4)CCl4与水互不相溶且与水不反应,碘在CCl4中的溶解度比在水中大
(5)3I2+6OH- 5I-+INA
(6)升华法 a
解析 (1)灼烧需要在坩埚中进行,所以步骤①操作时,除需要酒精灯、三脚架、泥三角外,还要用到的主要仪器是坩埚。
(2)四氯化碳密度大于水,在下层,则静置、分层后,下层溶液的颜色为紫红色或紫色。
(3)步骤④中的H2O2作用为氧化碘离子为碘单质,需加入氧化剂,Na2SO3、NaCl均不能氧化碘离子。
(4)萃取剂的选用原则为和原溶剂不互溶、不反应,且溶质在萃取剂中溶解度大于原溶剂,所以步骤⑤中,选择用CCl4来萃取碘的理由为CCl4与水互不相溶且与水不反应,碘在CCl4中的溶解度比在水中大。
(5)碘在氢氧化钠溶液中发生反应的离子方程式为3I2+6OH- 5I-+I+3H2O,3 mol I2参加反应转移5 mol电子,所以每消耗1 mol I2转移电子数为NA。
(6)碘易升华,该装置对粗碘进行提纯采用的方法是升华法;为得到较多较高纯度的单质碘,需A容器中液体温度较低,故试剂可以为冷水。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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