2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)大單元二　第五章　熱點強(qiáng)化8　富集方法的應(yīng)用-海水資源提取溴、碘含答案

2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)熱點強(qiáng)化8富集方法的應(yīng)用——海水資源提取溴、碘1．海水中提取溴(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式①2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；②Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；③2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。2．海帶中提取碘(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。一、還原劑吸收富集溴1．從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A．X試劑可用Na2SO3飽和溶液B．步驟Ⅲ的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾答案C解析Na2SO3與Br2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，可用Na2SO3飽和溶液吸收Br2，A正確；步驟Ⅲ利用置換反應(yīng)制取Br2，B正確；步驟Ⅰ和步驟Ⅲ均用到Cl2，故制取1molBr2消耗2mol氯氣，但未標(biāo)明氯氣所處的溫度和壓強(qiáng)，無法計算Cl2的體積，C錯誤；從濃溴水中提取溴，可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有機(jī)溶液，再經(jīng)蒸餾可得純凈的溴，D正確。二、堿液吸收富集溴2．從海水提取食鹽后的鹵水(含Cl－、Br－、Na＋、K＋等離子)中提取溴，其流程如下。(1)步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將其轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是__________，步驟Ⅱ?qū)宕党龅臍怏wX不可能是下列的__________(填字母)。A．二氧化硫 B．空氣C．氬氣 D．二氧化碳(2)寫出步驟Ⅱ純堿溶液吸收Br2的離子方程式：_____________________________________。(3)寫出步驟Ⅲ過程中用硫酸酸化得到單質(zhì)溴的離子方程式：___________________________。答案(1)富集溴元素A(2)3Br2＋3COeq\o\al(2－,3)=BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋3CO2↑(3)BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O三、萃取和反萃取法富集碘3．為了從海帶浸取液中提取碘，某同學(xué)設(shè)計了如圖實驗方案，解答下列問題：(1)①中反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)②中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗________(填“上口倒出”或“下口放出”)。(3)③是將富集在CCl4中的碘單質(zhì)利用化學(xué)轉(zhuǎn)化重新富集在水中，稱為反萃取，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________。(4)④中反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)操作⑤的名稱為________。答案(1)2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O(2)下口放出(3)3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O(4)5I－＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2↓＋3H2O(5)過濾四、活性炭吸附富集碘4．活性炭吸附法是工業(yè)提碘的主要方法之一，其流程如下：(1)酸性條件下，NaNO2溶液只能將I－氧化為I2，同時生成NO。寫出反應(yīng)①的離子方程式：__________________________________________________。(2)氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強(qiáng)氧化劑，但工業(yè)上氧化鹵水中的I－選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反應(yīng)②發(fā)生時，溶液底部有紫黑色固體生成，有時溶液上方產(chǎn)生紫色氣體，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是_______________________________________________________________________。(4)流程中，碘元素經(jīng)過了I－→I2→I－、IOeq\o\al(－,3)→I2的變化過程，這樣反復(fù)操作的目的是_______________________________________________________________________________。答案(1)2NOeq\o\al(－,2)＋4H＋＋2I－=2NO↑＋I(xiàn)2↓＋2H2O(2)氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀氧化性太強(qiáng)，還能繼續(xù)氧化I2(3)碘在水中溶解度不大，且易升華(4)富集碘元素五、離子交換法富集碘5．離子交換法從海帶中提取碘是一種較為先進(jìn)的制碘工藝。如圖是使用離子交換樹脂的“離子交換法”從海帶中提取碘的主要流程。已知：①I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)；②強(qiáng)堿性陰離子樹脂(用R—Cl表示，Cl－可被其他更易被吸附的陰離子替代)對多碘離子(Ieq\o\al(－,3))有很強(qiáng)的交換吸附能力；③步驟“交換吸附”發(fā)生的反應(yīng)：R—Cl＋I(xiàn)eq\o\al(－,3)=R—I3＋Cl－。(1)下列各步反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的有________(填字母)。A．交換吸附 B．洗脫C．酸化 D．NaCl洗脫(2)酸性條件下，原料被H2O2氧化時發(fā)生的反應(yīng)有：①_____________________________________________________________________________；②I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)。依據(jù)整個生產(chǎn)流程分析是否可以加過量H2O2：__________(填“是”或“否”)，并說明理由：_______________________________________________________________________________。答案(1)BC(2)2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O否H2O2會將I－全部氧化生成I2，無法進(jìn)行反應(yīng)I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)，從而導(dǎo)致后續(xù)反應(yīng)無法進(jìn)行反萃取法的應(yīng)用(1)碘單質(zhì)易升華，采用蒸餾法從I2的CCl4溶液中分離碘單質(zhì)是不合理的。常用濃NaOH溶液與四氯化碳中的碘單質(zhì)反應(yīng)：3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O，重新富集在水中的方法，稱為反萃取法。再經(jīng)酸化：5I－＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2↓＋3H2O，碘單質(zhì)重新析出，流程如下：由于CCl4是一種有毒的有機(jī)物，工業(yè)上盡可能避免使用CCl4，現(xiàn)代工業(yè)又開發(fā)了用活性炭吸附、I2堿液淋洗再酸化、高分子膜富集等多種綠色生產(chǎn)工藝。熱點強(qiáng)化9空氣中SO2的測定及治理一、空氣中二氧化硫含量測定1．某探究小組利用下列方法測定空氣中二氧化硫的含量。方案Ⅰ：用如圖裝置測定SO2的含量。(1)①裝置中導(dǎo)管末端連接一個多孔球泡，其作用是________________________________________________________________________________________________________________。②該裝置中SO2與碘(I2)溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。③若空氣流速為VL·min－1，當(dāng)SO2與碘(I2)溶液恰好完全反應(yīng)時，耗時10min，則該空氣樣品中SO2的含量是__________mg·L－1(用含V的最簡表達(dá)式表示)。方案Ⅱ：設(shè)計如下實驗流程測定44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)。(2)①W溶液可以是__________(填字母)。A．H2O2溶液B．KMnO4溶液(硫酸酸化)C．溴水D．稀硫酸②該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為__________(用含m的代數(shù)式表示)。答案(1)①增大接觸面積，加快吸收速率，使SO2被充分吸收②SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI③eq\f(64,V)(2)①AC②eq\f(m,466)×100%mol·L－1＝0.01mol；若空氣流速為VL·min－1，耗時10min，則該空氣樣品中SO2的含量是eq\f(0.01mol×6.4×104mg·mol－1,10VL)＝eq\f(64,V)mg·L－1。(2)①固體為硫酸鋇，所以W具有氧化性，能把二氧化硫氧化為硫酸，由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸，W溶液可以是H2O2溶液或溴水；②根據(jù)SO2～BaSO4，該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(m,233)mol×22.4L·mol－1,44.8L)×100%＝eq\f(m,466)×100%。二、SO2尾氣的治理2．下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理。方法Ⅰ用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，再氧化為(NH4)2SO4方法Ⅱ用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤煙氣中SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為____________________________、____________________________。(2)用方法Ⅰ脫硫時，能提高SO2去除率的措施有__________(填字母)。A．增大氨水濃度B．升高反應(yīng)溫度C．使燃煤煙氣與氨水充分接觸D．通入空氣使HSOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)(3)采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2，結(jié)合離子方程式簡述原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)方法Ⅱ中CO、H2還原SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為________________________________、_______________________________________________________________________________。(5)對方法Ⅲ吸收液再生的方法有多種加熱可使吸收液再生，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________________。答案(1)2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3(2)AC(3)燃煤煙氣中大量的CO2雖然能被氨水吸收生成NH4HCO3，但由于亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，故SO2會與NH4HCO3反應(yīng)生成NH4HSO3，離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=CO2＋HSOeq\o\al(－,3)(4)2CO＋SO2eq\o(=,\s\up7(高溫))S＋2CO22H2＋SO2eq\o(=,\s\up7(高溫))S＋2H2O(5)2NaHSO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO3＋SO2↑＋H2O3．目前，我國大、中型火電廠的脫硫系統(tǒng)大多采用石灰石-石膏法工藝，基本流程圖如下。(1)流程圖中涉及的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________、_______________________________________________________________________________、_______________________________________________________________________________。(2)研究發(fā)現(xiàn)：pH和溫度會對石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響。①當(dāng)煙氣通入速度一定時，石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖所示，當(dāng)石灰石漿液pH>5.7時，脫硫效率降低的原因可能是__________________________________________。②燃煤煙氣通入石灰石漿液時的溫度不宜過高的原因是_______________________________。答案(1)SO2＋CaCO3=CO2＋CaSO32CaSO3＋O2=2CaSO4CaSO4＋2H2O=CaSO4·2H2O(2)①pH增大，石灰石的溶解度減小，減慢了與SO2的反應(yīng)②溫度升高，SO2的溶解度減小熱點強(qiáng)化10噴泉實驗及拓展1．如圖為氨噴泉實驗的裝置(夾持裝置均已略去)。(1)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實驗。①引發(fā)“噴泉”的方法是_________________________________________________________。答案打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水②簡述產(chǎn)生噴泉的原理：_________________________________________________________。答案氨極易溶于水，使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小(2)用圖2所示裝置進(jìn)行噴泉實驗。①打開止水夾，水不能倒吸入燒瓶的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。答案玻璃管中有空氣，氨與水不接觸，不能被水吸收，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)不減小，故不能產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象②引發(fā)“噴泉”的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案打開止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，