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．有关海水提溴的说法错误的是()A．海水晒盐后的卤水是提溴原料B．可以利用氯气氧化溴离子C．可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出D．吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴答案D解析根据提溴的第一个步骤，先将浓缩海水中的Br－用氯气氧化：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，故B正确；吹出的溴蒸气用吸收液吸收后，再用氯气将富集的溴离子氧化后得到溴，经分离提纯后可以得到纯溴，故D错误。2．海水提溴和海带提碘都需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述错误的是()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。3．下列有关海洋资源的利用，未涉及氧化还原反应的是()A．海水提溴 B．海水淡化C．氯碱工业 D．海带提碘答案B解析海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故A不符合题意；海水淡化是从海水中取得淡水的过程，海水淡化，属于物理过程，没有发生化学变化，故B符合题意；氯碱工业中电解食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，H、Cl元素的化合价变化，为氧化还原反应，故C不符合题意；海带提碘是由I－变为I2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故D不符合题意。4．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，灼烧的过程在坩埚中进行，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－时生成1mol碘单质，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；根据分析，X作萃取剂，X不能为酒精，酒精与水互溶，无法萃取分液提纯碘，故D错误。5．“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的海水中的Br－浓度，因此得到了富集，故D正确。6．(2022·江苏高三一模)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，先通入氨气是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；二者与澄清石灰水都反应产生CaCO3沉淀，使溶液变浑浊，因此不能用澄清石灰水鉴别二者，故C错误；第③步反应是二氧化硫还原溴单质生成溴离子，二氧化硫被氧化为硫酸，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－，故D错误。7．(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、石棉网、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B装置中被吸收。(2)氯气具有强氧化性，与溴离子反应生成溴单质，故步骤①A中主要反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。(3)X用来吸收单质溴，因此选择饱和Na2SO3溶液，溴单质与Na2SO3溶液反应生成硫酸钠，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、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、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)。8．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：请回答下列问题。(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，可以利用水易挥发性质进行蒸发浓缩，故海水浓缩的方法是蒸发。Ⅲ.(2)下列有关步骤Y的说法中：为了保证将碘转化为易溶于水的碘化物和碘酸盐的转化率和化学反应速率，并减少浪费，应控制NaOH溶液的浓度和体积，浓度过小，化学反应速率太慢，体积过大，不仅浪费氢氧化钠，还会在后续反应中消耗过多的硫酸，A说法正确；由题中信息可知，步骤Y中，发生3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O，将碘单质转化成碘离