海水是巨大的资源宝库,如图是人类从海水资源中提取某些重要化工原料的简单流程示意图
请回答下列问题
(1) 操作 A 是蒸发结晶和 ___________ ( 填实验基本操作名称 )
(2)① 工业上常用于沉淀 Mg 2+ 的试剂是 ___________
② 电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸汽在特定的环境中冷却后即为固体镁。下列物质中可以用作镁蒸汽的冷却剂的是 ___________ ( 填字母 )
A . Ar B .氮气 C . O 2 D .水蒸气
(3) 工业上由无水 MgCl 2 制取镁的化学方程式为 ___________
(4) 向苦卤中通入 Cl 2 ,发生反应的离子方程式是 ___________ ,用 SO 2 水溶液吸收 Br 2 ,吸收率可达 95% ,有关反应的离子方程式为 ___________
(5) 从海水中提取溴约占世界溴年产量的 ,从海水中提取溴据上述图的主要步骤表示为 ____
A .氧化 → 吸收 → 吹出 → 氧化 B .氧化 → 吸收 → 氧化 → 吹出 → 蒸馏
C .吹出 → 氧化 → 吸收 → 氧化 D .氧化 → 吹出 → 吸收 → 氧化 → 蒸馏
过滤 Ca(OH) 2 (或 NaOH ) A MgCl 2 ( 熔融 ) Mg + Cl 2 ↑ Cl 2 + 2Br - =Br 2 + 2Cl - Br 2 + SO 2 + 2H 2 O=4H + + SO
+ 2Br - B
【分析】
海水晒盐过滤得到苦卤和粗盐,粗盐精制得到精盐,苦卤中加入石灰乳沉淀镁离子形成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁沉淀中加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,蒸发浓缩,冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热得到氯化镁,电解熔融氯化镁得到金属镁;苦卤中通入氯气氧化溴离子为单质溴,用二氧化硫水溶液吸收溴单质,得到 HBr ,再通入氯气氧化溴化氢得到溴单质,富集溴元素,用水蒸气吹出蒸馏得到液溴。
【详解】
(1) 食盐的溶解度受温度变化影响较小,可以通过蒸发结晶的方法得到氯化钠,结晶后过滤分离,则操作 A 是蒸发结晶和过滤,故答案为:过滤;
(2)① 工业上常用于沉淀 Mg 2+ 的试剂是 Ca(OH) 2 (或 NaOH ),故答案为: Ca(OH) 2 (或 NaOH );
② 电解熔融的无水氯化镁所得的镁蒸汽在特定的环境中冷却后即为固体镁,金属镁与氮气、氧气和水蒸气都可以反应,所以可以用作镁蒸汽的冷却剂的是 Ar ,故答案为: A ;
(3) 工业上电解熔融 MgCl 2 制取镁,化学方程式为: MgCl 2 ( 熔融 ) Mg + Cl 2 ↑ ;
(4) 氯气氧化溴离子得到单质溴,离子方程式为: Cl 2 + 2Br - =Br 2 + 2Cl - ;用 SO 2 水溶液吸收 Br 2 ,发生氧化还原反应,有关反应的离子方程式为 Br 2 + SO 2 + 2H 2 O=4H + + SO + 2Br - ;
(5) 根据上述分析,海水中提取溴据上述图的主要步骤表示为:氧化 → 吸收 → 氧化 → 吹出 → 蒸馏,故答案为: B 。
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硫化亚铁(FeS)是一种常见的还原剂。用FeS处理模拟含铬废水的流程如下:
(1)“还原”过程发生反应的离子方程式为______。
(2)为测定模拟废水中铬元素的去除率,进行如下实验:将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,称得质量为2.210 0 g。将上述2.210 0 g固体在空气中加热,测得固体质量随温度的变化如图所示。
说明:(Ⅰ)780℃以上的残留固体为Fe2O3、Cr2O3的混合物。
(Ⅱ)有关物质的摩尔质量如下表:
物质 | K2CrO4 | Cr(OH)3 | Cr2O3 | FeS | FeOOH | Fe2O3 |
M/(g·mol-1) | 194 | 103 | 152 | 88 | 89 | 160 |
①A→B固体质量增加是由滤渣中_____(填化学式)发生反应引起的。
②根据以上实验数据计算上述模拟废水中铬元素的去除率(写出计算过程)。____________
乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表
物质 | 乙醛 | 乙酸 | 甘油 | 乙二醇 | 水 |
沸点 | 20.8℃ | 117.9℃ | 290℃ | 197.2℃ | 100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)________________________;
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在________________________________,目的是________________________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在________________,目的是________。
(3)烧杯B的作用是________;烧杯B内盛装的液体可以是________(写出一种即可,在题给物质中找)
(4)写出乙酸和碳酸氢钠反应的离子方程式________________________。