1 . 海洋植物中富含一种人体必需的微量元素——碘。实验室模拟从海带中提取碘单质的流程图如下:
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为___________ 。
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将富集到有机溶液X中,该仪器名称为___________ ,该步操作的名称为___________ ;下图所示的有机溶剂可以是___________ (填涂编号),选择依据是___________ ;分离液体时上层的溶液要从___________ 口(填“上”或者“下”)倒出在另一个烧杯中。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)为寻找反应①中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明能否代替氯水。实验操作:将溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加___________ ,如出现___________ 现象,则证明能代替氯水。
(1)提碘的原料一般选择海带或海藻,是因为
(2)操作I中,实验室可用如图仪器将富集到有机溶液X中,该仪器名称为
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(3)为寻找反应①中氯水的替代品,某同学设计了如下实验来证明能否代替氯水。实验操作:将溶液作为氧化剂滴加入溶液A中,取少量反应后的溶液于试管中,滴加
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2 . 实验室里进行碘的提取,①向盛有KI(aq)的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,振荡、静置后,CCl4层变成紫色。②分离出CCl4层,③继续向其中滴加新制氯水,充分振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。上层水溶液也呈无色。
(1)写出CCl4层由无色变成紫色的化学方程式:_______ 。
(2)分离出CCl4层使用的实验仪器匙:_______ 。
(3)取最终上层水溶液,滴加淀粉溶液,溶液不变蓝,说明:________ 。再经实验测定,最终碘元素以HIO3形式存在,请写出③反应的化学方程式并配平:_______ 。若使用新制氯水和淀粉溶液,请写出检验溶液中含有I-的实验过程:_______ 。
(4)向用硫酸酸化的NaI溶液中中逐滴加入NaBrO3溶液,当加入2.6molNaBrO3时,测得反应后溶液中溴元素和碘元素的存在形式及物质的量如表。
请根据氧化还原反应中化合价升高和降低的总数相等的原则,通过计算判断反应后的溶液中是否存在IO?_______ 。若存在,则IO的物质的最是多少_______ ?写出计算过程。
(1)写出CCl4层由无色变成紫色的化学方程式:
(2)分离出CCl4层使用的实验仪器匙:
(3)取最终上层水溶液,滴加淀粉溶液,溶液不变蓝,说明:
(4)向用硫酸酸化的NaI溶液中中逐滴加入NaBrO3溶液,当加入2.6molNaBrO3时,测得反应后溶液中溴元素和碘元素的存在形式及物质的量如表。
粒子 | I2 | Br2 | IO |
n/mol | 0.5 | 1.3 | 未知 |
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3 . Ⅰ.海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如下图所示:(1)①a仪器的名称是___________ 。
A.试管 B.离心试管 C.U形管 D.Y形试管
②在a的两端滴加酚酞试液,通电后左边电极周围出现红色,写出该电极的电极反应式说明溶液变红的原因___________ 。
(2)通电后试管b中淀粉KI溶液由无色变为蓝色,结合离子方程式说明变化原因。___________ 。
(3)c处出来的气体可以点燃,其燃烧的现象是___________ 。
Ⅱ.地球上99%的溴元素分布在海洋中。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的主要方法之一,工艺流程如下图所示:(4)上述流程中,利用了含溴物质的___________性质。
(5)上述流程中热空气吹出已经得到了粗溴,为什么还要添加“SO2吸收、氧化、水蒸气吹出”三个步骤,其目的是___________ 。
Ⅲ.海洋中的海带等海藻类植物具有富集碘的能力,工业上获取碘的主要流程如下图所示:(6)通常可采用萃取的方法来富集I2,萃取碘可选择的有机试剂是___________。
Ⅳ.硫元素和氮元素也存在于海洋中。
(7)是海洋中硫元素的主要存在形式之一,其存在会干扰海水中Cl-的检验。检验海水中Cl-的方法是___________ 。
(8)氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环起始于氮的固定,过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是___________。
(9)N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
A.O > S > N B.S > N > O C.N > O > S D.O > N > S
A.试管 B.离心试管 C.U形管 D.Y形试管
②在a的两端滴加酚酞试液,通电后左边电极周围出现红色,写出该电极的电极反应式说明溶液变红的原因
(2)通电后试管b中淀粉KI溶液由无色变为蓝色,结合离子方程式说明变化原因。
(3)c处出来的气体可以点燃,其燃烧的现象是
Ⅱ.地球上99%的溴元素分布在海洋中。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的主要方法之一,工艺流程如下图所示:(4)上述流程中,利用了含溴物质的___________性质。
A.溴离子的还原性 | B.溴单质的还原性 | C.溴的沸点高 | D.HBr极易溶于水 |
(5)上述流程中热空气吹出已经得到了粗溴,为什么还要添加“SO2吸收、氧化、水蒸气吹出”三个步骤,其目的是
Ⅲ.海洋中的海带等海藻类植物具有富集碘的能力,工业上获取碘的主要流程如下图所示:(6)通常可采用萃取的方法来富集I2,萃取碘可选择的有机试剂是___________。
A.酒精 | B.裂化汽油 | C.四氯化碳 | D.乙酸 |
Ⅳ.硫元素和氮元素也存在于海洋中。
(7)是海洋中硫元素的主要存在形式之一,其存在会干扰海水中Cl-的检验。检验海水中Cl-的方法是
(8)氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环起始于氮的固定,过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是___________。
A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化 | B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③ |
C.海洋中的硝化作用可能有氧气的参与 | D.NH4NO3中只含离子键 |
(9)N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为
A.O > S > N B.S > N > O C.N > O > S D.O > N > S
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解题方法
4 . 海水是巨大的资源宝库,可以进行综合利用。请根据要求回答问题。
I.海水提溴过程如下:
(1)“吹出法”提溴是利用了溴的___________ 性;第②步获得反应的离子方程式是___________ 。
(2)工业上进行第③步操作的目的是___________ ;其反应的化学方程式为___________ 。
(3)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是___________ 。
(4)若步骤③通入960g,则理论上可产出___________ mol,实际产出的质量为1920g,则的产率为___________ (产率×100%)。
II.从海洋植物海带中提取碘的实验过程如图所示:
(5)步骤②是加入蒸馏水浸泡,浸泡时应将海带灰放入___________ (填仪器名称)中;步骤⑤提取碘后的水溶液中通常还含有少量碘单质,检验碘单质存在的方法和现象为___________ 。
I.海水提溴过程如下:
(1)“吹出法”提溴是利用了溴的
(2)工业上进行第③步操作的目的是
(3)根据上述反应可判断出、、三种物质氧化性由强到弱的顺序是
(4)若步骤③通入960g,则理论上可产出
II.从海洋植物海带中提取碘的实验过程如图所示:
(5)步骤②是加入蒸馏水浸泡,浸泡时应将海带灰放入
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解题方法
5 . 实验室海带提碘的实验中不涉及的操作是
A.浸泡 | B.萃取 | C.过滤 | D.蒸发 |
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6 . 海藻中含有丰富的碘元素。下面是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分,下列判断正确的是
A.步骤④的操作是过滤 | B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 |
C.步骤①③的操作分别是过滤、萃取 | D.步骤③中加入的有机溶剂可以是酒精或 |
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7 . 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
(1)被称作绿色氧化剂的两个原因_______ ;_______
(2)实验操作②的名称为_______ ,操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃仪器有_______ ,碘的溶液位于_______ 层(填“上”或“下”),呈_______ 色。检验水层是否仍含碘单质的方法是_______ 。
(3)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的反应方程式为_______ 。
(4)本实验中可以循环利用的物质是_______ 。
(1)被称作绿色氧化剂的两个原因
(2)实验操作②的名称为
(3)③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,方程式为,接下来④发生的反应方程式为
(4)本实验中可以循环利用的物质是
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8 . 海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示:
干海带海带灰滤液
(1)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是___________ 。
(2)滤液酸化并加过氧化氢溶液的作用是___________ 。
(3)在盛有碘水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是________。
(4)反应结束后,加入作萃取剂,采用萃取分液的方法从碘水中提取碘,主要操作步骤如图:
甲、乙、丙3步实验操作中,不正确的是_____ (填“甲”、“乙”或“丙”)。
干海带海带灰滤液
(1)灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是
(2)滤液酸化并加过氧化氢溶液的作用是
(3)在盛有碘水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是________。
A.①加入的是,②是苯,③加酒精 | B.①加入的是酒精,②加,③加苯 |
C.①加入的是苯,②加,③加酒精 | D.①加入的是苯,②加酒精,③加 |
(4)反应结束后,加入作萃取剂,采用萃取分液的方法从碘水中提取碘,主要操作步骤如图:
甲、乙、丙3步实验操作中,不正确的是
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解题方法
9 . 海洋是一座巨大的化学资源宝库,从海水中或海产品中提取多种化学物质。
I.试剂级可用海盐(含泥沙、海藻、等杂质)为原料制备。制备流程如下:
(1)
焙炒海盐的目的是___________ 。
(2)根据除杂原理、预期沉淀的离子,填写合适的试剂。
其中步骤2和步骤3是否可以颠倒,请给出解释:___________ 。
(3)以氯化钠为原料设计了“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。下列叙述正确的是___________。
Ⅱ.实验室模拟工业从海藻中提碘的流程如图:
(4)选择合适实验操作名称填入流程图中:①___________ ,②___________ 。(可多选)
A.溶解 B.过滤 C.萃取 D.分液
(5)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。装置中间部分是“冷凝管”,请描述该装置中有明显的错误,请写出任一种错误___________ 。
(6)
装置中,温度计所处的正确位置是___________ 。(选填编号)
Ⅲ.某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水(海水中富含)中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:的沸点为,微溶于水,有毒。
①连接与B,关闭活塞b、d,,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应完全:
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气:
③进行步骤②的同时,向B中通入足量;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通入足量;
⑤将B中所得液体进行萃取分液,蒸馏并收集液溴
请回答下列问题:
(7)步骤②中鼓入热空气的作用为___________ 。
(8)进行步骤③时,B中尾气可用___________吸收处理。
(9)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中流加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,c中反应生成了NaBrO3、、,则该反应的化学方程式为___________ 。
(10)与B装置相比,采用C装置的优点为___________ 。
I.试剂级可用海盐(含泥沙、海藻、等杂质)为原料制备。制备流程如下:
(1)
焙炒海盐的目的是
(2)根据除杂原理、预期沉淀的离子,填写合适的试剂。
实验步骤 | 试剂 | 预期沉淀的离子 |
步骤1 | 略过量 | 、 |
步骤2 | 略过量 | |
步骤3 | 略过量 |
(3)以氯化钠为原料设计了“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。下列叙述正确的是___________。
A.铂片上发生还原反应 |
B.铂片端作阴极 |
C.铅笔端有少量的氯气产生 |
D.a连接的是电源负极 |
Ⅱ.实验室模拟工业从海藻中提碘的流程如图:
(4)选择合适实验操作名称填入流程图中:①
A.溶解 B.过滤 C.萃取 D.分液
(5)从“含碘的有机溶液”中回收溶剂,并得到碘单质,可选用如下图装置完成。装置中间部分是“冷凝管”,请描述该装置中有明显的错误,请写出任一种错误
(6)
装置中,温度计所处的正确位置是
Ⅲ.某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水(海水中富含)中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:的沸点为,微溶于水,有毒。
①连接与B,关闭活塞b、d,,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应完全:
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气:
③进行步骤②的同时,向B中通入足量;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通入足量;
⑤将B中所得液体进行萃取分液,蒸馏并收集液溴
请回答下列问题:
(7)步骤②中鼓入热空气的作用为
(8)进行步骤③时,B中尾气可用___________吸收处理。
A.水 | B.浓硫酸 | C.溶液 | D.饱和溶液 |
(9)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中流加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,c中反应生成了NaBrO3、、,则该反应的化学方程式为
(10)与B装置相比,采用C装置的优点为
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10 . 近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
(1)已知反应 I:2H2SO4(l) 2SO2(g) + O2 (g) + 2H2O(g) ΔH1 = 551 kJ/mol
反应 III:S(s) + O2 (g) SO2 (g) ΔH3 = −297 kJ/mol
所以反应 II 的热化学方程式为___________ 。
(2)试从绿色化学的角度列举该过程的优势与不足:___________ 。
上述过程中,I- 可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
ⅰ. SO2 + 4I- + 4H+ = S↓+ 2I2 + 2H2O ⅱ.I2+ 2H2O + SO2 = + 4H+ + 2I-
某同学为探究ⅰ、ⅱ反应速率与 SO2歧化反应速率的关系, 进行如下实验:分别将 18mL SO2饱和溶液加入到 2mL 下列试剂中,密闭放置观察现象。 (已知: I2易溶解在 KI 溶液中)
(3)第 2 组是第 1 组实验的对比组,则 a=___________ 。
(4)通过比较第 1、2、3 组实验,可得出的结论是___________ 。
(5)该同学还模拟了实验室用海带制备 I2 的实验, 以下操作错误的是___________。
(1)已知反应 I:2H2SO4(l) 2SO2(g) + O2 (g) + 2H2O(g) ΔH1 = 551 kJ/mol
反应 III:S(s) + O2 (g) SO2 (g) ΔH3 = −297 kJ/mol
所以反应 II 的热化学方程式为
(2)试从绿色化学的角度列举该过程的优势与不足:
上述过程中,I- 可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
ⅰ. SO2 + 4I- + 4H+ = S↓+ 2I2 + 2H2O ⅱ.I2+ 2H2O + SO2 = + 4H+ + 2I-
某同学为探究ⅰ、ⅱ反应速率与 SO2歧化反应速率的关系, 进行如下实验:分别将 18mL SO2饱和溶液加入到 2mL 下列试剂中,密闭放置观察现象。 (已知: I2易溶解在 KI 溶液中)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
试剂组成 | 0.4 mol/L KI | amol/L KI、0.2 mol/L H2SO4 | 0.2 mol/L H2SO4 | 0.2 mol/L KI 、0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较组 1 快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较组 1 快 |
(3)第 2 组是第 1 组实验的对比组,则 a=
(4)通过比较第 1、2、3 组实验,可得出的结论是
(5)该同学还模拟了实验室用海带制备 I2 的实验, 以下操作错误的是___________。
A.图甲是过滤海带浸泡液 | B.图乙是向浸泡液中通入 Cl2 氧化 |
C.图丙是含 I2 的 CCl4 溶液从下口放出 | D.图丁是提取 I2 的同时回收溶剂 |
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