- 化学与资源开发利用
- 共19748题
紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物.商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐),用于碘单质的提取.已知:
以下为某兴趣小组模拟从紫菜提取碘单质的过程:
紫菜→(焙烧)→(浸取)(操作①)
(操作②)→(蒸馏)→粗产品
(1)实验室中焙烧紫菜用到的仪器有______.
A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.试管 E.酒精灯 F.泥三角
(2)将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用,写出反应的离子方程式______.
(3)操作①的名称是______;试剂A为______(填本题表格中一种最佳化学试剂的名称),不使用另外两种试剂的主要原因分别是:
Ⅰ______;
Ⅱ______.
(4)操作②应在______(仪器名称)中振荡、静置,操作时先分离出的是______.
(5)将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来以最终将单质碘与试剂A分离:
正确答案
解:实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,足量的稀硫酸和双氧水将碘离子氧化成碘单质,通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂A四氯化碳萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)焙烧紫菜时用坩埚盛放紫菜,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧紫菜时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角,
故选:CEF;
(2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,
故答案为:2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,
故答案为:过滤;四氯化碳;Ⅰ.乙醇与水互溶;Ⅱ.裂化汽油能与碘发生加成反应;
(4))操作②为萃取分液操作,用到分液漏斗、烧杯,混合液应在分液漏斗中振荡、静置,选择的有机试剂四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层,
故答案为:分液漏斗;下层液体;
(5)分离互溶的两种液体用蒸馏,通过蒸馏提取出碘单质对照蒸馏装置,图中缺少石棉网,因蒸馏烧瓶底面积较大,受热不均匀,图中缺少石棉网;为测各馏分的温度需使用温度计,且温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶的支管口正中央,缺少收集装置锥形瓶,所以缺少图中①②③,其中①石棉网;②要注意水银球位置,③必须是锥形瓶,
故答案为:.
解析
解:实验室从紫菜中提取碘:紫菜焙烧成灰,浸泡溶解得到紫菜灰悬浊液,含有碘离子,加入酸和氧化剂,足量的稀硫酸和双氧水将碘离子氧化成碘单质,通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂A四氯化碳萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)焙烧紫菜时用坩埚盛放紫菜,用带铁圈的铁架台放置泥三角,泥三角上放置坩埚,用酒精灯进行加热,所以焙烧紫菜时需要用到的实验仪器是坩埚、带铁圈的铁架台、酒精灯、泥三角,
故选:CEF;
(2)双氧水具有强氧化性,酸性条件下,双氧水氧化碘离子生成碘单质,自身被还原生成水,反应方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,
故答案为:2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)通过操作①过滤,得到不溶的残渣,滤液为碘单质溶液,利用有机溶剂萃取出碘单质,萃取剂的选取标准是:溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,溶质和萃取剂不反应,萃取剂和原来溶剂不能互溶,题干中提供的四中物质,乙醇和水能互溶,不能做萃取剂,裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应,不能做萃取剂,四氯化碳符合萃取剂的选取标准,所以可以用四氯化碳作萃取剂,
故答案为:过滤;四氯化碳;Ⅰ.乙醇与水互溶;Ⅱ.裂化汽油能与碘发生加成反应;
(4))操作②为萃取分液操作,用到分液漏斗、烧杯,混合液应在分液漏斗中振荡、静置,选择的有机试剂四氯化碳的密度大于水,所以四氯化碳在水的下层,
故答案为:分液漏斗;下层液体;
(5)分离互溶的两种液体用蒸馏,通过蒸馏提取出碘单质对照蒸馏装置,图中缺少石棉网,因蒸馏烧瓶底面积较大,受热不均匀,图中缺少石棉网;为测各馏分的温度需使用温度计,且温度计的水银球位置在蒸馏烧瓶的支管口正中央,缺少收集装置锥形瓶,所以缺少图中①②③,其中①石棉网;②要注意水银球位置,③必须是锥形瓶,
故答案为:.
由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶.其先后顺序正确的是( )
正确答案
解析
解:因海水中MgCl2的浓度较小,所以要经过富集这一过程:先加熟石灰形成沉淀:MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2+
CaCl2,然后将沉淀过滤,接着将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2:Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,这样就实现了MgCl2富集,将溶液蒸发结晶得到六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)(这步是为了得到纯净的MgCl2),又因MgCl2 易水解,为防止MgCl2水解的水解,加热六水合氯化镁晶体必须在HCl氛围下中进行:MgCl2•6H2OMgCl2 +6H2O.
故选:D.
海藻中提取碘的流程如图,已知②中发生反应的化学方程式为:Cl2+2KI═2KCl+I2.请回答下列问题:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作①、③的名称:______;______.
(2)在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是______.(注:如图试管中深色区为紫红色溶液)
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如图实验装置中的错误之处.(加热装置烧杯下已垫石棉网)
①______;
②______.
正确答案
解:海带灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,过滤得到含有碘离子的溶液,加入氯水或通入氯气,氯气置换出碘,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,经蒸馏可得到碘.
(1)过滤适用于不溶于水的固体和液体,根据流程可知,分离固体海带灰和液体碘离子的溶液用过滤;因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大,且碘和有机溶剂易于分离,所以用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,
故答案为:过滤;萃取分液;
(2)碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D;
(3)冷凝水应是与蒸汽逆流,且充满整个冷凝管,所以需下进上出,冷凝水的方向错误,温度计水银球的位置错误,温度计测量馏分温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,
故答案为:温度计水银球位置在液面下方;冷凝管进出水方向上进下出.
解析
解:海带灼烧可生成水和二氧化碳,海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,过滤得到含有碘离子的溶液,加入氯水或通入氯气,氯气置换出碘,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,经蒸馏可得到碘.
(1)过滤适用于不溶于水的固体和液体,根据流程可知,分离固体海带灰和液体碘离子的溶液用过滤;因为碘在有机溶剂中的溶解度比水大,且碘和有机溶剂易于分离,所以用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,
故答案为:过滤;萃取分液;
(2)碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,能将碘水中的碘转移到四氯化碳中,四氯化碳的密度比水大,溶解碘后溶液为紫红色,所以在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是溶液分层,上层颜色接近无色,下层呈紫红色;
故选D;
(3)冷凝水应是与蒸汽逆流,且充满整个冷凝管,所以需下进上出,冷凝水的方向错误,温度计水银球的位置错误,温度计测量馏分温度,所以温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,
故答案为:温度计水银球位置在液面下方;冷凝管进出水方向上进下出.
海洋具有十分巨大的开发潜力,人们可以从海水中获得多种物质.
(1)工业上进行海水淡化有多种方法.
①蒸馏法是历史悠久,技术和工艺比较成熟的海水淡化方法,如图1是海水蒸馏法装置示意图,仪器B的名称是______
②如图2是膜分离技术进行淡化的原理示意图,水分子可以透过淡化膜,而海水中其他各种粒子不能通过淡化膜,加压后,右侧海水中减少的是______(填字母)
A.溶质质量 B.溶液质量
C.溶剂质量 D.溶质的物质的量浓度
(2)碘在海水中主要以I-的形式存在,而在地壳中主要以IO3-的形式存在,几种粒子之间有如下转化关系:
①途径Ⅰ反应的离子方程式是______.
②如以海水为原料制取I2,通入的Cl2要适量,如过量就会发生途径Ⅲ的副反应,则途径Ⅲ的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比是______.
③如以途径Ⅱ在溶液中制取I2,反应后的溶液显酸性,则反应的离子方程式是______.
正确答案
解:(1)①该仪器名称是冷凝管或冷凝器,故答案为:冷凝管或冷凝器;
②淡化膜的作用是水分子通过、其它粒子不能通过,所以海水中溶剂的量减少、溶质的量不变,则海水质量减少,故选BC;
(2)①氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘,自身被还原为氯离子,离子方程式为C12+2I-=2C1-+I2,故答案为:C12+2I-=2C1-+I2;
②氧化剂中Cl元素化合价由0价变为-1价、还原剂中I元素化合价由-1价变为+5价,根据转移电子相等配平方程式为3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,根据方程式知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1,故答案为:3:1;
③酸性条件下,IO3-和HSO3-发生氧化还原反应生成SO42-、H+和I2,离子反应方程式为2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2,故答案为:2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2.
解析
解:(1)①该仪器名称是冷凝管或冷凝器,故答案为:冷凝管或冷凝器;
②淡化膜的作用是水分子通过、其它粒子不能通过,所以海水中溶剂的量减少、溶质的量不变,则海水质量减少,故选BC;
(2)①氯气具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘,自身被还原为氯离子,离子方程式为C12+2I-=2C1-+I2,故答案为:C12+2I-=2C1-+I2;
②氧化剂中Cl元素化合价由0价变为-1价、还原剂中I元素化合价由-1价变为+5价,根据转移电子相等配平方程式为3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,根据方程式知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1,故答案为:3:1;
③酸性条件下,IO3-和HSO3-发生氧化还原反应生成SO42-、H+和I2,离子反应方程式为2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2,故答案为:2IO3-+5HSO3-=5SO42-+H2O+3H++I2.
海水是一个巨大的化学资源库,有关海水综合利用的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.海水中含有的钾元素是以K+的形式存在,要转化为钾单质,钾元素必然降价,要发生还原反应,即只经过物理变化不能从海水中得到钾单质,故A错误;
B.海水中含有氯化钠,经过海水蒸发制得氯化钠,是溶液中溶质和溶剂的分离,只发生了物理变化,没有发生化学变化,故B错误;
C.利用朝汐发电是朝汐能转化为电能,没有发生化学反应,而化学能转化为电能必须要发生化学反应,故C错误;
D.从海水中得到氯化钠后,可以电解熔融状态的氯化钠2NaCl2Na+Cl2↑,生成氯气和金属钠,故D正确;
故选D.
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化Mg(OH)2,试剂①可以选用______,要MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂①的量应______;
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______;
(3)试剂②可以选用______;其反应的离子方程式为______.
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为______.
正确答案
解:(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2,应选择碱,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,
故答案为:NaOH;过量;
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体,分离固体和液体用过滤,所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤,故答案为:过滤;
(3)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,所以离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(4)氯化镁电解为分解反应,产物为镁和氯气,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
解析
解:(1)使MgSO4转化为Mg(OH)2,应选择碱,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,为了使镁离子完全转化,加入试剂①的量应过量,
故答案为:NaOH;过量;
(2)过滤适用于不溶于水的固体和液体,分离固体和液体用过滤,所以分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是过滤,故答案为:过滤;
(3)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,所以离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(4)氯化镁电解为分解反应,产物为镁和氯气,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑.
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如图:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用______,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应______.
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是______.
(3)试剂②选用______;写出其反应的离子方程式______.
正确答案
NaOH
过量
过滤
盐酸
Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O
解析
解:向海水中加入沉淀剂,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.
(1)使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,应选择碱且碱要过量,在转化中不引入新的离子,则试剂①选择NaOH,故答案为:NaOH;过量;
(2)分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法,所以该操作是过滤,故答案为:过滤;
(3)Mg(OH)2转化为MgCl2时,酸能溶解沉淀,由阴离子可知,试剂②可以选用盐酸,离子方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O,
故答案为:盐酸;Mg(OH)2+2H+=Mg 2++2H2O.
(2013•贵州一模)仅通过物理方法就能从海水中获得的物质是( )
正确答案
解析
解:A、海水中得到钠、镁,需要首先从海水中获得氯化钠和氯化镁,然后再去电解熔融状态的氯化钠和氯化镁即得钠和镁,故A错误;
B、从海水中提炼溴和碘,是用氯气把其中的碘离子和溴离子氧化为碘单质和溴单质,故B错误;
C、把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得,故C正确;
D、可从海水中获得氯化钠,配制成饱和食盐水,然后电解,即得烧碱、氢气和氯气,故D错误;
故选C.
下列从海水中提取镁的工艺流程中,你认为最合理的( )
正确答案
解析
解:海水中含有镁离子,要想从海水中提取镁,首先要将镁离子转化为难溶性的氢氧化镁,所以向海水中加入碱,且加入的碱要廉价,所以可以选取熟石灰制取氢氧化镁;
镁是活泼金属,所以工业上用电解熔融氯化镁或氧化镁的方法冶炼,但氧化镁熔点较高,电解时浪费热能,所以一般采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁,氯化镁溶液在氯化氢氛围中制取无水氯化镁,然后采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,故选B.
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-QUOTE、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如图1流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①是______;操作③是______;操作④是______.(填操作名称)
(2)操作②需要的主要玻璃仪器除烧杯外,还需要______.
(3)加入足量的X、Y、Z是为了除去溶液中的杂质,它们依次是BaCl2溶液、KOH溶液和______溶液.(填化学式)
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-的方法是______.
(5)写出操作⑤的具体操作步骤______;
(6)某同学用如图2所示的实验装置制取氧化剂并将其通入盐湖苦卤中,装置b的作用是______;若把上述装置中的a、b作为气体的发生、收集装置,装置c可任意改进,则根据下列提供的药品,用这套装置还可以制取的气体是______;
①制NH3:浓氨水和碱石灰
②制SO2:Cu片和浓硫酸
③制NO:Cu片和稀硝酸
④制O2:MnO2和双氧水.
正确答案
解:(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴;操作④分离出固体和溶液,该操作方法为过滤,
故答案为:萃取;蒸馏;过滤;
(2)操作②为分液,需要用到分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(3)BaCl2溶液除去SO42-;KOH溶液除去Mg2+;再加入K2CO3溶液,除去过量的BaCl2,
故答案为:K2CO3;
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-方法是:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
故答案为:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
(5)操作⑤将得到的无色溶液C进行蒸发结晶得到KCl晶体,操作方法为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热;
(6)制备气体时要防止液体倒吸,b的作用为安全瓶,起到防止倒吸作用;
由装置图可知,制备气体时不需要加热,并且生成的气体用向下排空气法收集,气体的密度比空气的小,只有氨气符合,
故答案为:安全瓶(或防止倒吸); ①.
解析
解:(1)由流程可知,最开始加的氧化剂将Br-氧化生成Br2,由加入CCl4可知,是用萃取剂萃取Br2,所以操作①是萃取;利用蒸馏(操作③)从溴的CCl4溶液中分离得到CCl4和液溴;操作④分离出固体和溶液,该操作方法为过滤,
故答案为:萃取;蒸馏;过滤;
(2)操作②为分液,需要用到分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(3)BaCl2溶液除去SO42-;KOH溶液除去Mg2+;再加入K2CO3溶液,除去过量的BaCl2,
故答案为:K2CO3;
(4)检验无色溶液B中是否含有SO42-方法是:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
故答案为:取少量溶液B于试管中,向试管内滴加BaCl2溶液和稀盐酸,若无白色沉淀产生则无SO42-;若有白色沉淀产生则含有SO42-;
(5)操作⑤将得到的无色溶液C进行蒸发结晶得到KCl晶体,操作方法为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热;
(6)制备气体时要防止液体倒吸,b的作用为安全瓶,起到防止倒吸作用;
由装置图可知,制备气体时不需要加热,并且生成的气体用向下排空气法收集,气体的密度比空气的小,只有氨气符合,
故答案为:安全瓶(或防止倒吸); ①.
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,请回答有关问题.
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、坩埚、泥三角外,还需要用到下列仪器中的______.
A.烧杯 B.酒精灯 C.表面皿 D.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是______;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是______.
(3)步骤④的反应中碘离子被______(填“氧化”或“还原”).
(4)检验单质碘的方法是______.
正确答案
解:实验室从海带中提取碘:海带灼烧成灰,浸泡溶解得到海带灰悬浊液,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为含碘离子的溶液,加入氧化剂,将碘离子氧化成碘单质,利用有机溶剂萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,
故选:B;
(2)步骤③是分离不溶于水的海带灰固体和含碘离子的液体,则实验操作为过滤,步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离,则实验操作为蒸馏,
故答案为:过滤;蒸馏;
(3)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化生成单质碘:离子方程式为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,
故答案为:氧化;
(4)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,如果溶液变蓝色,就证明含有碘单质,
故答案为:用淀粉,淀粉遇碘单质变蓝.
解析
解:实验室从海带中提取碘:海带灼烧成灰,浸泡溶解得到海带灰悬浊液,通过过滤,得到不溶的残渣,滤液为含碘离子的溶液,加入氧化剂,将碘离子氧化成碘单质,利用有机溶剂萃取出碘单质,再通过蒸馏提取出碘单质.
(1)灼烧固体物质一般使用(瓷)坩埚,而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上,三脚架下面的空间放酒精灯,
故选:B;
(2)步骤③是分离不溶于水的海带灰固体和含碘离子的液体,则实验操作为过滤,步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,是利用互溶的两种液体的沸点不同来分离,则实验操作为蒸馏,
故答案为:过滤;蒸馏;
(3)碘离子在酸性条件下可被MnO2氧化生成单质碘:离子方程式为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,
故答案为:氧化;
(4)根据淀粉遇碘变蓝色检验碘单质的存在,实验操作为取少量溶液于试管中,加入几滴淀粉试液,观察是否出现蓝色,如果溶液变蓝色,就证明含有碘单质,
故答案为:用淀粉,淀粉遇碘单质变蓝.
综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如图1所示:
(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,为除去这些杂质得到精盐,进行如下操作:①溶解;②加过量的BaCl2溶液;③加过量的NaOH溶液;④加过了的Na2CO3溶液;⑤______;⑥加适量的盐酸;⑦______.
(2)溶液Ⅱ中发生反应的化学方程式是______.
(3)Mg(OH)2沉淀中因混有Ca(OH)2,可选用______溶液进行洗涤以除之.
(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体是氧化镁,试写出该反应的化学方程式:______.
(5)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,过程如图2:
①反应 I的离子方程式:______.
②步骤 I中已获得Br2,步骤 II又将Br2还原为Br-,其目的为______.
③步骤 II中,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是______.
④某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料.Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性,他们参观生产过程后,了解到如图3所示的装置:
( I)整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是______.
( II)实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?______.
( III)C中溶液产生颜色为______,为除去该物质中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______.
正确答案
解:(1)将生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀从溶液中除去用过滤的方法;氯化钠和盐酸的混合溶液得到氯化钠晶体,可以用蒸发结晶的方法,除去溶液中的氯化氢和水,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(2)溶液Ⅱ中为氯化钠和氨水的混合液,为了提高二氧化碳的溶解度,加入二氧化碳后,NaCl、NH3、CO2等发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl;
(3)Mg(OH)2 和Ca(OH)2 两种沉淀中氢氧化镁溶解度更小,可以加入 MgCl2 使Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2 沉淀,
故答案为:MgCl2;
(4)从题意看出,高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体只有氧化镁,氯元素、氢元素和氧元素要成为氯化氢和水蒸气释放出去,该反应的化学方程式:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑,
故答案为:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑;
(5)①氯气具有氧化性,其氧化性强于溴单质,氯气能氧化溴离子,反应实质为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
②步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,步骤I中获取的溴浓度较小,所以其目的是富集溴元素;
故答案为:富集溴元素;
③溴具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸,离子反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;生成的两种酸都是强酸,对设备腐蚀较严重,所以要解决的主要问题是设备被腐蚀问题,
故答案为:强酸对设备的严重腐蚀;
④( I)控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:Br2腐蚀橡胶;
( II)为制取较纯净的溴单质,应该控制b的温度,以便使溴被蒸馏,再经过冷凝得到溴单质,
故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
( III)溴的沸点是59℃,溴蒸气冷凝后得到溴单质,溴单质是深红棕色,溴和水的沸点不同、溴在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度,所以可以采用蒸馏或分液的方法分离,
故答案为:深红棕色;分液(或蒸馏 ).
解析
解:(1)将生成的硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀从溶液中除去用过滤的方法;氯化钠和盐酸的混合溶液得到氯化钠晶体,可以用蒸发结晶的方法,除去溶液中的氯化氢和水,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(2)溶液Ⅱ中为氯化钠和氨水的混合液,为了提高二氧化碳的溶解度,加入二氧化碳后,NaCl、NH3、CO2等发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl;
(3)Mg(OH)2 和Ca(OH)2 两种沉淀中氢氧化镁溶解度更小,可以加入 MgCl2 使Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2 沉淀,
故答案为:MgCl2;
(4)从题意看出,高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2•6H2O)所得固体只有氧化镁,氯元素、氢元素和氧元素要成为氯化氢和水蒸气释放出去,该反应的化学方程式:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑,
故答案为:MgCl2•6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑;
(5)①氯气具有氧化性,其氧化性强于溴单质,氯气能氧化溴离子,反应实质为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
②步骤I中已获得Br2,步骤II中又将Br2还原为Br-,步骤I中获取的溴浓度较小,所以其目的是富集溴元素;
故答案为:富集溴元素;
③溴具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸,离子反应方程式为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;生成的两种酸都是强酸,对设备腐蚀较严重,所以要解决的主要问题是设备被腐蚀问题,
故答案为:强酸对设备的严重腐蚀;
④( I)控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,
故答案为:Br2腐蚀橡胶;
( II)为制取较纯净的溴单质,应该控制b的温度,以便使溴被蒸馏,再经过冷凝得到溴单质,
故答案为:控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;
( III)溴的沸点是59℃,溴蒸气冷凝后得到溴单质,溴单质是深红棕色,溴和水的沸点不同、溴在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度,所以可以采用蒸馏或分液的方法分离,
故答案为:深红棕色;分液(或蒸馏 ).
海水是巨大的资源宝库,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.地球上99%的溴元素存在于海水中,所以溴元素有“海洋元素”之称,故A错误;
B.海水中含量最多的物质是氯化钠,最多的金属元素是钠元素,故B错误;
C.海水蒸发制食盐的过程是物理变化过程,利用了水易挥发的性质进行分离,没有发生化学变化,海水提取碘单质,I元素化合价发生变化,由化合态生成游离态,一定发生氧化还原反应,故C错误;
D.“氯碱工业”,是指饱和食盐水在直流电的条件下生成氢氧化钠、氯气和氢气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,工业上采用氨碱法生产纯碱,其反应的化学反应原理为NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,两工艺原料都有食盐,故D正确;
故选D.
金属冶炼、硫酸工业、纯碱工业、石油化学工业、海水的综合利用等在国民经济中占有重要地位.请回答下列问题:
(1)下面说法不正确的是______
A、海水综合利用,可将海水淡化与制食盐及氯碱工业、镁工业、钾工业、溴工业等形成联合工业体系
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是获得更为纯净的铝
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,使各种原料得到了充分的利用
D、煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径
(2)海南省石碌铁矿盛产赤铁矿(主要成分为三氧化二铁),写出以赤铁矿石为原料炼铁的主要化学反应的方程式______.从炼铁高炉中出来的生铁经过一系列的加工成为铁制品,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为______,电镀液为______.
(3)某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,风景秀丽,文物古迹较多,人口密集.如果在此地建造硫酸厂,有何利弊?______.
正确答案
解:(1)A、海水综合利用,包括海水淡化、制食盐及生产烧碱、冶炼金属镁、海水提溴等方面,故A正确;
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是为了降低氧化铝的熔点,故B错误;
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,这样使各种原料得到了充分的利用,故C正确;
D、煤的气化和液化可以使煤的燃烧减少污染物的排放,是使煤变成清洁能源的有效途径,故D正确.
故选B.
(2)赤铁矿石为原料炼铁的化学反应的方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为锌,阴极是金属铁,电镀液是含有锌离子的盐溶液,硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可),
故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;锌(或Zn);硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可);
(3)根据题干:某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,这些条件为硫酸的生产提供了有利条件,但是,硫酸生产过程中,难免会产生污染性的气体二氧化硫,会对人以及环境造成污染,
故答案为:利:原料丰富、水源充足、交通便利;弊:人口密集、文物古迹较多(危害人的健康、破坏文物).
解析
解:(1)A、海水综合利用,包括海水淡化、制食盐及生产烧碱、冶炼金属镁、海水提溴等方面,故A正确;
B、电解氧化铝时,加入冰晶石的主要目的是为了降低氧化铝的熔点,故B错误;
C、联合制碱法将纯碱生产与合成氨生产联合起来,这样使各种原料得到了充分的利用,故C正确;
D、煤的气化和液化可以使煤的燃烧减少污染物的排放,是使煤变成清洁能源的有效途径,故D正确.
故选B.
(2)赤铁矿石为原料炼铁的化学反应的方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,现要在铁制品上镀一层锌,选用的阳极材料为锌,阴极是金属铁,电镀液是含有锌离子的盐溶液,硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可),
故答案为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;锌(或Zn);硫酸锌(或ZnSO4)(氯化锌、硝酸锌均可);
(3)根据题干:某地硫铁矿资源丰富,水源充足,交通便利,这些条件为硫酸的生产提供了有利条件,但是,硫酸生产过程中,难免会产生污染性的气体二氧化硫,会对人以及环境造成污染,
故答案为:利:原料丰富、水源充足、交通便利;弊:人口密集、文物古迹较多(危害人的健康、破坏文物).
从海水中提取镁,可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶,过滤、得到含结晶水的晶体;④将得到晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁;⑤电解无水氯化镁,得到金属镁.下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A.海水中富含镁,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,所以此法的优点之一是原料来源丰富,故A正确;
B.①②可得到氢氧化镁沉淀,③加入盐酸,可得到氯化镁,故B正确;
C.⑤为氯化镁的电解,生成氯气和镁,为氧化还原反应,故C错误;
D.反应①涉及分解、化合反应反应,反应②③涉及复分解反应,故D正确;
故选C.
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