4.溴化鈣用于石油鉆井,也用于制造溴化銨及光敏紙、滅火劑、制冷劑等.實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備CaBr2•2H2O的主要流程如圖(a)所示:

回答下列問題:
(1)已知溴易揮發(fā),Br2的沸點(diǎn)為59℃.
①過程Ⅰ中用SO2吸收溴蒸氣,其目的是富集溴元素.
②在過程Ⅰ中蒸餾操作控制的關(guān)鍵條件是控制溫度計(jì)的溫度,并收集59℃的餾分.
(2)過程Ⅱ中控制反應(yīng)不過于劇烈的操作或措施是分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中.
(3)操作I到的玻璃儀器有酒精燈、溫度計(jì)、蒸餾燒瓶,冷凝管、牛角管、錐形瓶,試劑M為Ca(OH)2(填化學(xué)式).
(4)為了獲得干燥的CaBr2•2H2O,結(jié)合溴化鈣的溶解度曲線,操作Ⅱ中包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
(5)在50~70℃時(shí),用尿素[CO(NH22]、Br2、Ca(OH)2制備溴化鈣,此反應(yīng)中還會(huì)生成兩種無色無味的氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:CO(NH22+3Ca(OH)2 +3Br2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+7H2O;.
(6)制得的CaBr2•2H2O可以通過以下方法測(cè)定純度:稱取10.00g樣品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后過濾,將濾渣洗滌、烘干、冷卻,稱量,得到3.89g固體.則CaBr2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.80%.

分析 濃縮海水通過氧化得到溴單質(zhì),用熱空氣吹出再用二氧化硫吸收生成溴化氫,富集溴元素,通入氯氣氧化溴化氫為溴單質(zhì),蒸餾得到液溴,溶液中加入過量鐵粉生成溴化亞鐵,貝殼煅燒得到氧化鈣,溶于水得到氫氧化鈣,氫氧化鈣和溴化亞鐵反應(yīng)生成溴化鈣和氫氧化亞鐵,過濾得到濾液為溴化鈣,加入HBr加熱蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到CaBr2•2H2O,
(1)①用熱空氣吹出再用二氧化硫吸收生成溴化氫,富集溴元素,通入氯氣氧化溴化氫為溴單質(zhì);
②由于題干中給出信息Br2的沸點(diǎn)是59℃,提純溴必須收集59℃時(shí)的餾分,所以控制溫度得到餾分是關(guān)鍵;
(2)根據(jù)影響反應(yīng)速率的影響可知,反應(yīng)物質(zhì)加入的快慢、反應(yīng)溫度的高低都對(duì)反應(yīng)速率有影響;
(3)蒸餾操作需要鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器;加入的氫氧化鈣過量,加溴化氫除去;
(4)溶液中得晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等;
(5)在50~70℃時(shí),用尿素[CO(NH22]、Br2、Ca(OH)2反應(yīng)生成溴化鈣、氮?dú)狻⒍趸己退?br />(6)根據(jù)CaBr2•2H2O~Na2CO3~CaCO3,由碳酸鈣的質(zhì)量求出CaBr2•2H2O,再求出質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)①用熱空氣吹出再用二氧化硫吸收生成溴化氫,富集溴元素,通入氯氣氧化溴化氫為溴單質(zhì);
故答案為:富集溴元素;
②實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好,要達(dá)到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件:控制溫度計(jì)的溫度,并收集59℃的餾分,溫度過高或過低都不利于溴的收集;
故答案為:控制溫度計(jì)的溫度,并收集59℃的餾分;
(2)由影響反應(yīng)速率的影響可知,反應(yīng)物質(zhì)加入的快慢、反應(yīng)溫度的高低都對(duì)反應(yīng)速率有影響,所以控制反應(yīng)不過于劇烈的操作或措施是分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中,
故答案為:分批、緩慢加入液溴或不斷攪拌加快熱量的散失或?qū)⒎磻?yīng)置于冷水浴中;
(3)蒸餾操作需要鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、蒸餾燒瓶,冷凝管、牛角管、錐形瓶等儀器,則玻璃儀器有:酒精燈、溫度計(jì)、蒸餾燒瓶,冷凝管、牛角管、錐形瓶;向?yàn)V液中加溴化氫除去多余的氫氧化鈣,避免引入雜質(zhì)離子;
故答案為:酒精燈、溫度計(jì)、蒸餾燒瓶,冷凝管、牛角管、錐形瓶;Ca(OH)2;
(4)為了獲得干燥的CaBr2•2H2O,操作Ⅱ中包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;
故答案為:洗滌;干燥;
(5)在50~70℃時(shí),用尿素[CO(NH22]、Br2、Ca(OH)2反應(yīng)生成溴化鈣、氮?dú)狻⒍趸己退,其反?yīng)的化學(xué)方程式為:CO(NH22+3Ca(OH)2 +3Br2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+7H2O;
故答案為:CO(NH22+3Ca(OH)2 +3Br2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+7H2O;
(6)稱取10.00g樣品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反應(yīng)后過濾,將濾渣洗滌、烘干、冷卻,稱量,得到3.89g固體,則生成的固體為碳酸鈣,
設(shè)樣品中CaBr2•2H2O的質(zhì)量為xg,
CaBr2•2H2O~Na2CO3~CaCO3
236                              100
xg                               3.89g
則x=$\frac{236×3.89g}{100}$=9.18g,
則CaBr2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9.18g}{10.00g}$×100%=91.80%,
故答案為:91.80%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溴化鈣晶體的制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),題目涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、除雜質(zhì)、離子方程式的書寫、含量的計(jì)算等,題目難度中等,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生基本扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析問題、解決問題的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.某溫度下,在一個(gè)2L的密閉容器中加入4mol A和2mol B進(jìn)行如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)?4C(?)+2D(g).“?“代表狀態(tài)不確定.反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測(cè)得生成1.6mol C,則下列說法正確的是( 。
A.其他條件不變,增大該體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),則C為氣體
B.其他條件不變.若升高溫度.B的平衡轉(zhuǎn)化率增大.則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{4}(C)•{c}^{2}(D)}{{c}^{3}(A)•{c}^{2}(B)}$
D.此時(shí).B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.以煉鋅廠的煙道灰(主要成分為ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)為原料可生產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnC2O4•2H2O).  

有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2
開始沉淀的pH1.56.54.25.4
沉淀完全的pH3.39.76.78.2
請(qǐng)問答下列問題:
(1)濾渣A的主要成分為SiO2
(2)除錳過程中產(chǎn)生MnO(OH)2沉淀的離子方程式為Mn2++H2O2+H2O=MnO(OH)2↓+2H+
(3)①除鐵(部分Cu2+可能被除去)時(shí)加入ZnO控制反應(yīng)液pH的范圍為3.3~5.4.
②上述流程中除鐵與除銅的順序不能顛倒,否則除鐵率會(huì)減小,其原因是先加入ZnS會(huì)將Fe3+還原為Fe2+,使鐵元素難以除去.
(4)若沉淀過程采用Na2C2O4代替(NH42C2O4生產(chǎn)草酸鋅晶體,合理的加料方式是在攪拌下,將Na2C2O4緩慢加入到ZnCl2溶液中.
(5)將草酸鋅晶體加熱分解可得到一種納米材料.加熱過程中固體殘留率隨溫度的變化如右圖所示,300℃~460℃范圍內(nèi),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.以黃銅礦精礦為原料,制取金屬銅的工藝如下所示:
Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如圖所示裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn).
將精選黃銅礦粉加入電解槽的陽極區(qū),恒速攪拌,使礦粉溶解.在陰極區(qū)通入氧氣,并加入少量催化劑.
Ⅲ.一段時(shí)間后,抽取陰極區(qū)溶液,向其中加入有機(jī)萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng):2RH(有機(jī)相)+Cu2+(水相)?R2Cu(有機(jī)相)+2H+(水相)分離出有機(jī)相,向其中加入一定濃度的硫酸,使Cu2+得以再生.
Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅.
(1)黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng):
CuFeS2+4H+═Cu2++Fe2++2H2S↑    
2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+
陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是吸收硫化氫氣體,防止環(huán)境污染.
(2)陰極區(qū),電極上開始時(shí)有大量氣泡產(chǎn)生,后有紅色固體析出,一段時(shí)間后紅色固體溶解.寫出析出紅色固體的反應(yīng)方程式Cu2++2e-=Cu.
(3)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟Ⅲ,分離有機(jī)相和水相的主要實(shí)驗(yàn)儀器是分液漏斗.           
(4)步驟Ⅲ,向有機(jī)相中加入一定濃度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是增大H+濃度,使平衡2RH(有機(jī)相)+Cu2+(水相)?R2Cu(有機(jī)相)+2H+(水相)逆向移動(dòng),Cu2+進(jìn)入水相得以再生
(5)步驟Ⅳ,若電解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液,生成銅3.2g,此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是c(H+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(OH-).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.在400℃時(shí),將一定量的SO2和14mol O2壓入一個(gè)盛有催化劑的10L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2+O2?2SO3,已知2min后,容器中剩余2mol SO2和12mol O2,則:
(1)生成了4mol SO3,SO2的起始物質(zhì)的量濃度是0.6mol/L.
(2)2min內(nèi)平均反應(yīng)速率:v(SO2)是0.2mol/(L•min),v(O2)是0.1mol/(L•min),
v(SO3)是0.2mol/(L•min).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.在初始溫度為500℃、容積恒定為10L的三個(gè)密閉容器中,如圖充料發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)十H2O(g)△H=-25kJ/mol.已知乙達(dá)到平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.55倍;乙、丙中初始反應(yīng)方向不同,平衡后對(duì)應(yīng)各組分的體積分?jǐn)?shù)相等.下列分析正確的是( 。
A.剛開始反應(yīng)時(shí)速率:甲<乙B.平衡后反應(yīng)放熱:甲>乙
C.500℃下該反應(yīng)平衡常數(shù):K=3×102D.若a≠0,則0.9<b<l

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.正丁醛是一種化工原料.某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛.
發(fā)生的反應(yīng)如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{2}}$CH3CH2CH2CHO
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
沸點(diǎn)/℃密度(g•cm-3水中溶解性
正丁醇117.20.8109微溶
正丁醛75.50.8107微溶
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中.
②在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱.當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開始滴加B中溶液.滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90~95℃,在E中收集90℃以下的餾分.
③將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分,產(chǎn)量2.0g.
回答下列問題:
(1)B儀器的名稱是分液漏斗,D儀器的名稱是直形冷凝管.
(2)沸石的作用是防止暴沸.
(3)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分液時(shí),水在下層(填“上”或“下”)
(4)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90~95℃,其原因是保證正丁醛及時(shí)蒸出,又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化.
(5)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為51%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.現(xiàn)用18.4mol/L的濃H2SO4來配制500mL0.2mol/L的稀H2SO4.可供選擇的儀器有:①玻璃棒②燒瓶③燒杯④膠頭滴管⑤量筒⑥托盤天平⑦藥匙.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述儀器中,在配制稀H2SO4時(shí)不需要使用的有②⑥⑦(填代號(hào)),還缺少的儀器是500mL容量瓶.
(2)將所配制的稀H2SO4進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)濃度大于0.2mol/L.請(qǐng)你分析配制過程中可能引起濃度偏高的原因(答出兩點(diǎn))移液后未冷卻立刻定容、定容時(shí)俯視刻度線.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列實(shí)驗(yàn)操作或事故處理正確的是( 。
A.利用溶于水后“過濾”操作能分離NaCl和Ba(OH)2
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用嘴吹滅酒精燈
C.皮膚上不慎沾上NaOH溶液,立即用鹽酸沖洗
D.稀釋濃硫酸時(shí),將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌

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同步練習(xí)冊(cè)答案