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微专题20 海水资源的综合利用(提取溴和碘)
1.海水提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式:
①2NaBr+Cl===Br +2NaCl;
2 2
②Br +SO +2HO===2HBr+HSO ;
2 2 2 2 4
③2HBr+Cl===2HCl+Br 。
2 2
2.海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的离子方程式:Cl+2I-===I +2Cl-。
2 2
【专题精练】
1.从淡化海水中提取溴的流程如下:
―――→――――――――→――――→→…→
下列有关说法不正确的是( )
A.X试剂可用NaSO 饱和溶液
2 3
B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl===2Cl-+Br
2 2C.工业上每获得1 mol Br ,需要消耗Cl 44.8 L
2 2
D.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
2.溴、碘主要存在于海水中,有“海洋元素”的美称。海水中的碘富集在海藻中,我国
海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如下所示:
干海带――→海带灰――→水溶液――→ ――→ ――→ ―→碘单质
下列有关叙述正确的是( )
A.碘元素在海水中也有游离态存在
B.在提取的过程中用的氧化剂可以是HO
2 2
C.操作a是结晶或重结晶
D.b是提纯操作,常用蒸馏或分馏
3.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl 是为了提取溴
2
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO 将其还原吸收
2
4.溴主要以Br-形式存在于海水中,海水呈弱碱性。工业上制备Br 的操作步骤为
2
①一定条件下,将Cl 通入浓缩的海水中,生成Br
2 2
②利用热空气将Br 吹出,并用浓NaCO 溶液吸收,生成NaBr、NaBrO 等
2 2 3 3
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空:
(1)Cl 氧化Br-应在________条件下进行,目的是避免_______________。
2
(2)Br 可用热空气吹出,其原因是_______________。
2
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式:_________________。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_____________________。
步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为__________________________。
4.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法,不正确的是()
A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌
B.在含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生氧化反应
C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.在碘水中加入CCl 得到I 的CCl 溶液,该操作为萃取
4 2 4
5.根据下图海水综合利用的工艺流程图,判断下列说法正确的是( )
已知:MgCl ·6H O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
2 2
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生两种单质
B.在过程③中将MgCl ·6H O灼烧即可制得无水MgCl
2 2 2
C.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D.在过程④⑥反应中每氧化0.2 mol Br-需要消耗2.24 L Cl
2
C。
过程①中除去Mg2+、CO和SO需要用化学方法,A错误;根据已知信息可知B错误;过
程⑤发生的反应为SO +2HO+Br ===H SO +2HBr,溶液呈强酸性,C正确;每氧化
2 2 2 2 4
0.2 mol Br-需消耗0.1 mol Cl ,但不一定是2.24 L,D错误。
2
【归纳总结】
由于海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低,所以需要先富集再提取,
提取过程要通过氧化还原反应将元素从化合态变为游离态。因此题目中常涉及:
(1)物质的分离、提纯操作,如结晶、过滤、萃取和分液等;
(2)氧化还原反应、电解原理等理论的应用。
6.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:___________、___________。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br ,步骤Ⅱ中又将Br 还原为Br-,其目的是___________。
2 2
(3)步骤Ⅱ用SO 水溶液吸收Br ,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为
2 2
___________。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br 的
2
沸点为59℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是___________;
②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___________;
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中控制温度计b为 ___________℃
④C中溶液颜色为 ___________ ,为除去该产物中残留的Cl 可向其中加入NaBr溶液,
2
反应离子方程式为___________。
7.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用以下所给的工艺流程生产单质碘:
(1)碘位于元素周期表中的第______周期______族。
(2)步骤③加Fe的目的是______。
(3)写出步骤④的化学方程式:______。
(4)上述生产流程中,可以利用的副产物是______,考虑原料循环利用,若将该副产物制
成生产所需的试剂,先后还需加入______来进行处理。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是(化学方程式表示):______。
(6)可采用如图所示的简易装置进行第⑤步操作,在扎有小孔的滤纸上有固体凝结,该分
离提纯方法的名称是______。
8.海洋植物如海带中含有丰富的碘元素,碘元素以I-的形式存在。实验室从海带中提取
碘的流程如图所示:(1)指出提碘的过程中有关的实验操作名称:①________,③________,④________。
(2)操作③、④可以分解为如下几步:
A.旋开活塞,用烧杯盛接溶液
B.从分液漏斗上口倒出上层溶液
C.打开分液漏斗上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔
D.静置,分层 E.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上
F.把 50 mL 碘水和 15 mL 苯加入分液漏斗中,盖好玻璃塞
G.检查分液漏斗是否漏液 H.倒转分液漏斗,振荡
(ⅰ)正确的操作顺序是:G→________→________E→D→________→________→B。
(ⅱ)能选用苯作萃取剂的原因是_____________________________________。
(ⅲ)上述(C)这样操作的目的是________________________________________。
(3)流程图中,将操作④后的________层液体(填“上”或“下”)用上图仪器进行操作⑤,
写出仪器的名称:X_______、Y___________。请指出上图装置中存在的一处错误:
_____________。
3.工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图所示。某课外小组在实验室模拟上述过程设计了如图所示装置进行实验(所有橡胶制品均已被保
护,夹持装置已略去)。
(1)A装置中通入a气体时,发生反应的离子方程式为_____。
(2)A装置中通人a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气。通入热空气的目的是
____。
(3)实验过程中,B装置中产生的两种主要阴离子为_____。
(4)C装置的作用是____。