第四章　微题型30　提取卤素单质的化工流程

微题型30提取卤素单质的化工流程1．海水提溴和海带提碘都需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。下列叙述错误的是()A．提溴的浓缩液来自于海水晒盐后的卤水B．氧化步骤都可以通入氯气来实现C．提取溴时利用溴的挥发性D．提取碘时利用碘的升华特性答案D解析氧化步骤都可以通入氯气来实现，氯气将溴离子氧化为溴单质，将碘离子氧化为碘单质，选项B正确；提取溴时利用溴的挥发性，挥发出来后吸收富集，选项C正确。2．海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法不正确的是()A．①中可采用蒸馏法B．②中将MgCl2溶液蒸干即可得到无水MgCl2C．③中提溴涉及到氧化还原反应D．④中的产品可生产盐酸、漂白液等答案B解析利用蒸馏原理可从海水中提取淡水，A正确；从海水中得到氯化镁后，Mg2＋水解生成氢氧化镁和氯化氢，将MgCl2溶液蒸干促进Mg2＋水解，得到氢氧化镁，不能得到无水MgCl2，B错误；将苦卤浓缩通入过量氯气，Br－被氧化，生成单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂二氧化硫反应转化成氢溴酸以富集溴，然后再用氯气将其氧化得到单质溴，反应过程中涉及氧化还原反应，C正确；电解氯化钠溶液，得到氢氧化钠、氢气和氯气，利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液等，D正确。3．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CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案A解析A项，灼烧干海带应在坩埚中进行。4．海洋是一座巨大的化学资源宝库，如图是从海水中提取若干种化学物质的流程图，则下列说法正确的是()A．除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，①中加入试剂的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．②中包含制取MgCl2溶液、无水MgCl2及电解熔融状态的MgCl2几个阶段C．③④⑤中溴元素均被氧化D．蒸馏法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法答案B解析该加入顺序会导致过量的Ba2＋无法除尽，A错误；流程图中的第④步中溴元素被还原，C错误；蒸馏法会消耗大量的能源，不是最具有发展前景的方法，D错误。5．溴、碘主要存在于海水中，有“海洋元素”的美称。海水中的碘主要富集在海带中，我国海带产量居世界第一位，除供食用外，大量用于制碘。提取碘的途径如图所示，下列有关叙述错误的是()A．操作①在坩埚中进行B．操作②③中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗C．每消耗1molH2O2，转移电子数为2NAD．溶剂X可选用酒精或苯答案D解析操作①为灼烧海带获得海带灰，应在坩埚中进行，故A正确；操作②为溶解，操作③为过滤，两步操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，故B正确；由H2O2＋2H＋＋2I－=I2＋2H2O可知，④中当1molH2O2氧化I－生成1mol碘单质时，碘元素由－1价变为0价，转移2mol电子，转移电子数为2NA，故C正确；X作萃取剂，酒精与水互溶，无法萃取分液提纯碘，故D错误。6．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图：下列说法错误的是()A．进入吹出塔前，Br－被氧化为Br2B．从吹出塔进入吸收塔的物质为混合物C．蒸馏塔中只发生了物理变化D．经过吸收塔后，溴元素得到富集答案C解析通入氯气发生反应：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，溴易挥发，可随热空气吹出，则进入吹出塔前，Br－被氧化为Br2，故A正确；从吹出塔进入吸收塔的物质为混合物，含二氧化硫、溴、水等，在吸收塔中发生反应：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－，故B正确；蒸馏塔中发生的反应为2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，为化学变化，故C错误；经过吸收塔后溶液中的Br－浓度远大于进入吹出塔之前海水中的Br－浓度，因此得到了富集，故D正确。7．(2022·江苏高三模拟)开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是()A．①的操作是先通入足量的CO2B．②的操作是在HCl气流中加热C．鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液可以用澄清石灰水D．③的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2HBr答案B解析①的操作是先通入足量的NH3，因为氨气在水中的溶解度非常大，在水中形成氨的水溶液，溶液的碱性比较强，易于吸收更多的二氧化碳，从而产生更多的纯碱，故A错误；因氯化镁发生水解且生成的盐酸易挥发，所以应在HCl气流中加热，故B正确；二者都与澄清石灰水反应产生CaCO3沉淀，使溶液变浑浊，故C错误；第③步反应是二氧化硫还原溴单质－，故D错误。8．(2022·四川模拟)工业生产中，海水提取溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如下实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。已知：Br2的沸点为58.78℃，密度为3.119g·cm－3，微溶于水，有毒。(1)实验步骤如下：①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭活塞______________，打开活塞__________________，向A中鼓入足量热空气；③关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中通入足量Cl2；④取B中所得溶液进行蒸馏，收集液溴。(2)步骤①A中发生的主要反应的离子方程式为____________________________________。(3)X试剂可以是____________(填字母)，步骤②B中X试剂与Br2发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。a．H2Ob．饱和食盐水c．饱和Na2SO3溶液(4)该实验中尾气处理所用的试剂可以为__________________________。(5)蒸馏时，除酒精灯、陶土网、铁架台外，还应该选择仪器____________________(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为_______________________________________________________。答案(1)②a、cb、d(2)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(3)cBr2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋(4)NaOH溶液(5)①③⑤⑥⑦59℃(58.78℃～60℃之间均可)解析(1)①关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2，Cl2具有强氧化性，将溴离子氧化为溴单质，直至反应结束；②生成溴单质后，关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气，用热空气将溴单质吹到装置B中被吸收。(2)氯气具有强氧化性，与溴离子反应生成溴单质，故步骤①A中发生的主要反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(3)X试剂用来吸收单质溴，因此选择饱和Na2SO3溶液，溴单质与Na2SO3溶液反应的离子方程式为Br2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋。(4)溴、氯气都有毒，可用碱液吸收，如NaOH溶液。(5)蒸馏操作的主要仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶；蒸馏实验依据液体的沸点不同分离物质，所以实验中应控制的关键实验条件为温度，由于Br2的沸点为58.78℃，所以蒸馏操作中应控制温度为59℃(58.78℃～60℃之间均可)。9．海洋中有丰富的资源，从中可以制取氯、溴、碘的单质及其化合物。Ⅰ.氯气是一种重要的化工原料，是氯碱工业的主要产品之一，它是一种常用的消毒剂。由于氯气贮存运输不方便，工业上常将氯气转化为漂白粉，工业上利用氯气和石灰乳生产漂白粉的主要化学方程式是________________________，在空气中漂白粉长期存放会变质而失效的原理是(用化学方程式说明)________________、2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。Ⅱ.海水中溴元素以NaBr形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)将海水浓缩的方法是________________________。(2)步骤①反应的化学方程式是________________________________。(3)步骤②通入热空气吹出Br2，利用了Br2的____________________(填字母)。A．氧化性 B．还原性C．挥发性 D．腐蚀性Ⅲ.碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。已知：3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O。(1)步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是________________________。(2)下列有关步骤Y的说法中正确的是______(填字母)。A．应控制NaOH溶液的浓度和体积B．将碘单质转化成碘离子进入水层C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质D．NaOH溶液可以用乙醇代替(3)向上层清液中加入H2SO4溶液，发生反应的化学方程式为______________________，由于碘单质在水中的溶解度较小，且通过富集后得到的碘单质浓度较大，操作Z的名称为____________________。答案Ⅰ.2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3＋2HClOⅡ.(1)蒸发(2)2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2(3)CⅢ.(1)液体分层，上层呈浅黄色，下层呈紫红色(2)A(3)5NaI＋NaIO3＋3H2SO4=3I2＋3Na2SO4＋3H2O过滤解析Ⅱ.(1)将海水浓缩，就是设法减少其中的水，可以利用水易挥发的性质进行蒸发浓缩，故将海水浓缩的方法是蒸发。Ⅲ.(2)由题中信息可知，步骤Y中，发生反应3I