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【题目】海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:

(1)除去粗盐中杂质(Mg2+、SO42-、Ca2+),加入的药品顺序正确的是__________

A.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸

C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸

D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

(2)制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解,写出电解化学方程式:

______________________________________________________

(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的是____________。写出步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式:_______________________________________________

(4)某化学小组的同学为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59 ℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如下实验装置:

①图中仪器B的名称是________,冷却水的出口为____(填“甲”或“乙”)。

②C中液体的颜色为__________________

③D装置的作用是__________________

(5)已知某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为2∶3∶4,现欲使溶液中的Cl、Br、I的物质的量之比变成4∶3∶2,那么要通入Cl2的物质的量是原溶液中I的物质的量的________。(填选项)

A. B. C. D.

【答案】 BC 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2 提高溴的富集程度 Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 直形冷凝管 深棕红色或红棕色 吸收尾气 C

【解析】(1)要先除SO42-离子,然后再除Ca2+离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加NaOH除去Mg2+离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,然后过滤即可,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,所以正确的操作顺序为:A.NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸,最后加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去,故A错误;B.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故B正确;C.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸,故C正确;D.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸,顺序中加入的氯化钡溶液中钡离子无法除去,故D错误;故答案为:BC;

(2)制备钠单质的方法之一是将熔融NaCl进行电解,写出的电解化学方程式为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,故答案为:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;

(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素,步骤Ⅱ中发生反应是二氧化硫吸收溴单质发生反应:Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr,故答案为:富集溴元素;Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr;

(4)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,冷凝水应从下端进,即从乙进,冷却水的出口为甲,故答案为:冷凝管;甲;

②控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色或红棕色的液态溴单质,故答案为:深棕红色或红棕色;

③进入D装置的物质为溴蒸汽,溴蒸汽有毒,避免污染环境,最后进行尾气吸收,故答案为:吸收尾气;

(5)已知还原性I->Br->Cl-,反应后I-有剩余,说明Br-浓度没有变化,通入的Cl2只与I-发生反应,设原溶液中含有2molCl-,3molBr-,4molI-,通入Cl2后,它们的物质的量之比变为4:3:2,则各离子物质的量分别为:4molCl-,3molBr-,2molI-,Cl-增加了2mol,则需1molCl2,则通入的Cl2物质的量是原溶液中I-物质的量的,故选C。

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【题目】Ⅰ: SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。

(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:

① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:________________________

② 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________

(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。

用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的Ba(NO3)2与H2的物质的量之比是__________

Ⅱ:H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题。

【ⅰ】H2S的除去: 方法1:生物脱H2S的原理为:

H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO4

4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O

(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________

方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S

(2)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为__________

【ⅱ】SO2的除去:(双减法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生

NaOH溶液Na2SO3溶液

(3)写出过程①的离子方程式:____________________

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B. 碳棒上有H2逸出

C. 正极有O2逸出

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