化学鲁科版 (2019)第1章 原子结构 元素周期律微项目 海带提碘与海水提溴——体验元素性质递变规律的实际应用课后作业题

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微项目 海带提碘与海水提溴——体验元素性质
递变规律的实际应用
学习理解 共30分
一、选择题(本题共3小题，每小题5分，共15分)
1．目前从海水中提取溴常用的方法之一是用氧化剂把溴离子氧化成单质，再通入热空气将溴蒸气吹出，这一反应中常用的氧化剂是( )
A．氯气 B．单质溴 C．水 D．双氧水
解析:选A。常用方法是通入氯气把浓缩溶液中的溴化物氧化，然后用热空气把生成的溴吹出。
2．从海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是( )
A.X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3
B．设备Y为蒸馏塔
C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化
D．工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2的体积最多为22.4 L(标准状况下)
解析:选D。亚硫酸钠与二氧化硫都具有还原性，A正确；设备Y就是用来蒸馏溴的，B正确；要想得到溴单质，一定要将溴离子氧化为溴单质，C正确；因为溴离子要经过二次氧化，因此工业上每获得1 ml Br2，需要消耗Cl2的体积最少为44.8 L(标准状况下)，D错误。
3．从海水中提取部分物质的过程如图所示：
下列有关说法正确的是( )
A．过程①中除去粗盐中的SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B．由“母液→Mg”一系列变化中未涉及氧化还原反应
C．工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质
D．反应③和⑤均可由下列反应实现：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，该反应属于置换反应
解析:选D。A不正确， Na2CO3溶液应在BaCl2溶液的后面加入，因为加入过量的BaCl2溶液后，过量的Ba2＋需用CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 除去；B不正确，由无水MgCl2制取镁的反应是氧化还原反应；C不正确，工业上用电解熔融MgCl2的方法制取镁；D正确，采用Cl2作氧化剂氧化Br－提取Br2。
二、非选择题(本题共1小题，共15分)
4．某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？
(1)猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含__________(填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含__________所致。
(2)设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a.酚酞溶液 b．四氯化碳
c．无水酒精 d．硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填字母)
解析:(2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3＋即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe3＋遇SCN－显红色来设计实验。
答案：(1)①Br2 ②Fe3＋
(2)
应用实践 共20分
一、选择题(本题共1小题，共10分)
5．(双选)在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是( )
A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂
B．两种吸收过程都发生了氧化还原反应
C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂
D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
解析:选B、C。①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂。
补偿训练:
下列叙述不正确的是( )
A．仅用试管、胶头滴管、溴水、KI­淀粉溶液比较Br2与I2的氧化性的强弱
B．利用烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗及溴水和CCl4能除去NaBr溶液中的少量NaI
C．在KI­淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应
D．向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色
解析:选C。A正确，Br2＋2KI===2KBr＋I2，使淀粉溶液呈蓝色，证明氧化性Br2强于I2；B正确，Br2＋2NaI===2NaBr＋I2，CCl4将多余的Br2及置换出的I2萃取后，分液得到NaBr溶液；C不正确，2KI＋Cl2===2KCl＋I2，I2与淀粉发生显色反应，即变蓝色；D正确，少量Cl2与I－反应生成I2，溶于CCl4而显紫色。
二、非选择题(本题共1小题，共10分)
6．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示：
(1)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：______________________________________。
(2)步骤⑧中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。所用主要仪器的名称是__________。
(3)步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过步骤③④⑤后再蒸馏，这样操作的原因是__________________________。
解析:(1)步骤⑥的蒸馏过程中，温度过高，会产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出。(2)根据信息，步骤⑧得到液溴和溴水的混合物，且它们的相对密度相差很大，因此采用分液的方法进行分离，所用的主要仪器是分液漏斗。(3)步骤③④⑤的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，富集后再蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低。
答案：(1)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多；温度过低，溴不能完全蒸出 (2)分液漏斗 (3)步骤③④⑤实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，富集后再蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变红