Question

【題目】世界上絕大部分鹵素都存在于海洋。海水曬鹽可以得到粗鹽和鹵水，對粗鹽和鹵水進一步加工可以得到氯氣、溴以及其他一些重要的化工產(chǎn)品。完成下列填空：

(1)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法獲取氯氣。寫出電解飽和食鹽水的離子方程式_______。若轉(zhuǎn)移 5mol 電子，生成氯氣_______L（標準狀況下）。

溴主要以 Br-形式存在于海水中，海水呈弱堿性。工業(yè)上制備的 Br2 的操作步驟為：

①一定條件下，將 Cl2 通入濃縮的海水中，生成 Br2

②利用熱空氣將 Br2 吹出，并用濃 Na2CO3 溶液吸收，生成 NaBr、NaBrO3、CO2

③用硫酸酸化步驟②得到的混合物

(2)先在鹵水中加入硫酸酸化，然后再通入氯氣，硫酸酸化可以提高氯氣的利用率，原因是 _______。

(3)寫出步驟②化學方程式 _______。

(4)寫出步驟③所發(fā)生的化學反應(yīng)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_______。

(5)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去氯氣的方法是_______。

Answer 1

【答案】2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 56 海水呈弱堿性，氯氣在海水中發(fā)生副反應(yīng)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，造成損耗，加入硫酸可中和海水的弱堿性避免副反應(yīng)發(fā)生 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑ 加入溴化鈉溶液，攪拌，靜置，分液

【解析】

(1)電解飽和食鹽水時，Cl-失電子生成Cl2，H2O得電子生成H2和OH-，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式。由方程式可建立轉(zhuǎn)移電子與生成Cl2的關(guān)系式，從而求出轉(zhuǎn)移 5mol 電子時，生成氯氣的體積。

(2)前面介紹海水的性質(zhì)時提到，海水呈弱堿性，則會消耗Cl2，加酸可中和堿性，防止Cl2與堿性溶液的反應(yīng)。

(3)步驟②中，Br2用濃 Na2CO3溶液吸收，生成 NaBr、NaBrO3、CO2，由此可寫出化學方程式。

(4)步驟③中，NaBr、NaBrO3與硫酸反應(yīng)，生成Br2等，由此可寫出發(fā)生的化學反應(yīng)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

(5)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，可采用置換法除去氯氣。

(1)電解飽和食鹽水時，Cl-失電子生成Cl2，H2O得電子生成H2和OH-，反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。在反應(yīng)中，Cl2—2e-，轉(zhuǎn)移5mol電子，生成氯氣2.5mol×22.4L/mol=56L（標準狀況下）；

答案為：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；56；

(2) 鹵水呈弱堿性，會與Cl2反應(yīng)，硫酸酸化可以提高氯氣的利用率，原因是海水呈弱堿性，氯氣在海水中發(fā)生副反應(yīng)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，造成損耗，加入硫酸可中和海水的弱堿性避免副反應(yīng)發(fā)生；

答案為：海水呈弱堿性，氯氣在海水中發(fā)生副反應(yīng)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，造成損耗，加入硫酸可中和海水的弱堿性避免副反應(yīng)發(fā)生；

(3)步驟②中，Br2用濃 Na2CO3 溶液吸收，生成 NaBr、NaBrO3、CO2，反應(yīng)的化學方程式為3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑；

答案為：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑；

(4)步驟③中，NaBr、NaBrO3與硫酸反應(yīng)，生成Br2等，發(fā)生的化學反應(yīng)方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為；

答案為：；

(5)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去氯氣時，應(yīng)注意試劑不能吸收Br2，方法是加入溴化鈉溶液，攪拌，靜置，分液；

答案為：加入溴化鈉溶液，攪拌，靜置，分液。