空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:(1)溴在周期表中位于________周期__________族。(2)步骤①中用硫酸酸化可

空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:(1)溴在周期表中位于________周期__________族。(2)步骤①中用硫酸酸化可

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空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:

(1)溴在周期表中位于________周期__________族。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是___________________________。
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为__________________________。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,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____________________________________________________。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是______________________________________。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸馏,这样操作的意义是_______________________。
答案

(1)4,VIIA(共2分)   (2)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应(3分)  (3)Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-(2分)
(4)温度过高,产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气增加;温度过低,溴不能完全蒸出,吸收率低。(3分)
(5)分液漏斗(2分)     (6)“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低。(3分)
解析

试题分析:本题是一道工艺流程题。属于选修2内容—化学与技术这一块。海水中含有Ca2+、Mg2+、Na+等阳离子,当然还含有Cl-、SO42-、Br-等阴离子。第一步从海水中提取粗盐后,剩余溶液称之为苦卤。再加硫酸酸化后用氯气氧化,目的是将Br-氧化为Br2。再通空气将Br2吹出。得到含Br2的空气用SO2吸收得到吸收液后,Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。所得吸收液又进行氧化后得到溴水混合物。再进行蒸馏得到Br2蒸气。再进行冷凝分离后最终得到液溴。
(1)溴在周期表中位于4周期VIIA族。注意书写方法周期既可以写阿拉伯数字也可以写汉字。但是族只能用罗马数字。主族用A表示,副族用B表示。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,酸化可抑制Cl2、Br2与水反应。
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃温度过高或过低都不利于生产,温度过高会使得水蒸发出来,温度太低溴挥发较慢,吸收率低。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点,采用分液操作。用到仪器是分液漏斗。分液操作进行的是两种液体密度不同并不互溶,另一溶质在这两种液体中溶解度有明显差异。在这里可用CCl4,Br2易溶于有机溶剂,而在水中溶解度不大。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸馏,“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低。
举一反三
辉铜矿主要成分Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀 的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):
 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3
1.1
3.2
Mn2
8.3
9.8
Cu2
4.4
6.4
 
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有                     (任写一点)。
(2)酸浸时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式                                
(3)调节浸出液pH的范围为          ,其目的是                         
(4)本工艺中可循环使用的物质是             (写化学式)。
(5)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度过低或过高,都将造成                 的结果。
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有               (任写一种)。
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化工生产中涉及较多的化学原理、生产方法和工艺流程,请回答下列问题:
(1)工业上用硫铁矿生产硫酸的主要设备有__________、__________、__________。
(2)工业上制备硫酸,常采用__________(填编号)为吸收剂,以高效吸收三氧化硫。
a.自来水            b.蒸馏水            c.稀硫酸        d.98.3%硫酸
(3)侯氏制碱法中,用二氧化碳和氨气与饱和食盐水反应制碳酸氢钠,应先向饱和食盐水中通入_____。
(4)石油裂化分为热裂化、催化裂化和_______,其目的为__________________。
(5)为降低电解液熔点,工业上生产铝时需要加入的熔剂为____________________。
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与实际化工生产流程相符的叙述是
A.制备硝酸的工业中,理论上氨中的氮元素100%转化为了硝酸
B.制备硫酸的工业尾气用氢氧化钠溶液吸收
C.让Cl2在H2中燃烧制氯化氢,将氯化氢气体通入水中获得盐酸
D.工业上用电解熔融氯化铝和冰晶石的混合物的方法得到铝

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下列关于化工生产原理的叙述中,均符合目前工业生产实际的是
A.氯碱工业中,氢氧化钠在电解槽的阴极区产生
B.氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢,用水吸收得到盐酸
C.二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
D.合成氨工业中,利用氨易液化,分离出N2、H2循环使用,总体上提高了氨的产率

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已知硫铁矿在沸腾炉中煅烧,通入沸腾炉中的气体原料是空气,其中N2的体积分数为0.80,则沸腾炉排出的气体中SO2的体积分数可能是
A.0.13B.0.15C.0.22D.0.26

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