2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题三 第三单元 第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴（学案+课时对点练 word版含解析）
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| 名称 | 2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题三 第三单元 第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴（学案+课时对点练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 867.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-13 19:42:21 | ||
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文档简介
第三单元 海洋化学资源的综合利用
第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴
[核心素养发展目标] 1.掌握粗盐的提纯方法，学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
2.掌握从海水中提取溴的原理和过程。3.了解溴元素在生产、生活中的应用。
一、粗盐提纯
1．海洋资源
2．粗盐提纯
粗盐中含有其他一些盐(如CaCl2、MgCl2、Na2SO4)和难溶性杂质。
(1)粗盐中难溶性杂质的去除
通过溶解、过滤等实验操作，保留滤液，除去难溶性杂质。
(2)粗盐中杂质离子的去除
步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式
① Mg2＋ 过量NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
② SO 过量BaCl2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓
③ Ca2＋ 过量Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓、Ba2＋＋CO===BaCO3↓
④ 过量的OH－、CO 适量盐酸 H＋＋OH－===H2O、2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
(1)海水中含有80多种元素，每种元素的总含量都很小( )
(2)粗盐中含有不溶性的泥沙、可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用过滤的方法均可除去( )
(3)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，可以加入过量的K2CO3溶液( )
(4)为保证原溶液纯净，加入的除杂试剂应越少越好( )
(5)只要选择好合适的除杂试剂，可以不考虑添加顺序( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
1．下图是某研究性学习小组设计的除去粗食盐中可溶性杂质的流程，思考并解答下列问题：
(1)写出第③步反应的离子方程式：Ca2＋＋CO===CaCO3↓、Ba2＋＋CO===BaCO3↓。
(2)Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序是否可以颠倒？为什么？
提示 不可以。Na2CO3溶液的作用不仅是除去溶液中的Ca2＋，还要除去溶液中过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。
(3)如何检验食盐水中杂质离子已除干净？
提示 ①取少许滤液于试管中，先加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明SO已除净。
②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，若无白色沉淀生成，证明Mg2＋已除净。
③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，若无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。
2．为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠，某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
(1)沉淀A的化学式是________。
(2)加入过量氯化钙溶液后，分离除去沉淀A的实验操作是________。
(3)他们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为________(用化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案：将混合物溶解，滴加盐酸至不再产生气泡为止，然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为______________________________________。
答案 (1)CaCO3 (2)过滤 (3)NaCl和CaCl2 (4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
解析 若用 CaCl2除去碳酸钠，生成碳酸钙沉淀，也会引入新杂质CaCl2，蒸发后所得固体应是NaCl和CaCl2的混合物；若用盐酸除去碳酸钠，则溶液中只有NaCl和HCl，蒸发结晶时HCl挥发，可得纯净的NaCl。
1.物质除杂和分离的基本原则
(1)不增(不引入新的杂质)。
(2)不减(不减少被提纯的物质)。
(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
(4)易复原(被提纯的物质易复原)。
2．物质除杂和分离注意的问题
(1)除杂试剂要过量。
(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。
(3)尽可能将杂质转化为所需物质。
(4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
二、从海水中提取溴
1．海水提溴
世界上99%的溴都蕴藏于大海中，常温下，纯净的溴单质为深红棕色液体，易挥发。一种从海水中提取溴的流程如图：
(1)硫酸酸化的目的：抑制氯、溴与水的反应。
(2)反应②的离子方程式：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
特别提醒 粗溴的精制常用SO2水溶液吸收Br2，生成HBr，最后用Cl2氧化得到纯度较高的Br2，最后通过萃取、分液和蒸馏等操作得到高纯度的溴单质。
2．溴元素在生产、生活中的应用
(1)制备药物。如消毒药剂“红药水”、镇静剂、青霉素等药物中都含有溴元素。
(2)制造农业杀虫剂、阻燃剂的原料。
(3)作感光剂。溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。
(4)变色玻璃中通常加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒。其变色原理用化学方程式表示为①2AgBr2Ag＋Br2，②2Ag＋Br22AgBr。
海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如图：
(1)步骤 Ⅱ 用SO2水溶液吸收Br2，反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。在该反应中，氧化剂是________(填化学式)；若反应中生成2 mol HBr，则消耗_____mol SO2。
(2)根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质的氧化性由强到弱的顺序是_____________。
(3)写出步骤 Ⅲ 的化学方程式：___________________________________________。
答案 (1)Br2 1 (2)Cl2＞Br2＞SO2 (3)2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl
1．下列有关海水提溴的说法错误的是( )
A．海水晒盐后的卤水是提溴原料
B．可以利用氯气氧化溴离子
C．可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出
D．吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴
答案 D
解析 海水提溴的三个步骤是(1)先将浓缩海水中的Br－用氯气氧化：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(2)将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和二氧化硫吸收剂发生反应转变成氢溴酸：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋。(3)用氯气将富集的溴离子氧化得到产品溴：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
2．海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO可溶性杂质，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是( )
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
答案 C
解析 粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO)、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH－、CO)，注意Na2CO3溶液一定要在加入BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项合理，C项不合理；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去
Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，故B项合理。
3．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下图步骤操作：
(1)写出三种试剂的化学式：
A________，B________，C________。
(2)①加入过量A的目的是_______________________________________________________。
②加入过量B的目的是_________________________________________________________。
③加热煮沸的目的是____________________________________________________。
(3)操作Ⅰ是________。
答案 (1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl (2)①除去MgCl2和MgSO4 ②除去过量的Ba(OH)2和生成的BaCl2 ③使HCl挥发 (3)过滤
解析 要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故选用Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。
4．某化学学习小组为了解工业生产中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2是沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性的深红棕色液体。他们设计如图所示装置(省略加热和夹持装置)进行溴的提纯，回答下列问题：
(1)图中仪器B的名称：___________________________________________________________。
(2)整套实验装置中仪器的连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是_____________。
(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________________________________________________________________________。
(4)C中产生的液体颜色为________。为除去该产物中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是_________________________________________。
答案 (1)(直形)冷凝管 (2)溴腐蚀橡胶 (3)控制温度计b的温度，收集59 ℃时的馏分
(4)深红棕色 蒸馏
解析 (2)溴具有腐蚀性，可以腐蚀橡胶，故整套实验装置中仪器的连接均不能用橡胶塞和橡胶管。
(3)溴的沸点为59 ℃，可采用水浴加热，并通过温度计b控制温度，收集59 ℃时的馏分。
(4)C中液体主要是液溴，颜色为深红棕色。要除去液溴中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴的沸点为59 ℃，故可采用水浴加热进行蒸馏得到纯净的液溴。
题组一 粗盐提纯
1．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A．蒸馏 B．蒸发 C．过滤 D．搅拌
答案 B
2．为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )
A．①④②⑤③ B．④①②⑤③
C．⑤④①②③ D．⑤②④①③
答案 D
解析 粗盐提纯过程中，加NaOH除去MgCl2，加BaCl2除去Na2SO4，加Na2CO3除去CaCl2和过量的BaCl2，故碳酸钠一定要在加入氯化钡之后加入，过滤后加盐酸、蒸发得到 NaCl，则正确的操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③或⑤④②①③。
3．关于粗盐提纯的下列说法正确的是( )
A．溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解
B．将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C．当蒸发到剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干
D．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
答案 C
解析 溶解时不是越稀越好，如果溶液太稀，蒸发时就要消耗很长时间才能蒸干，A错误；食盐晶体应该用少量水洗涤，否则制得的晶体会有很多溶于水，B错误；蒸发时，当有大量晶体析出时应停止加热，用余热蒸干剩余液体，以免晶体受热后飞溅出来，不仅造成损失，而且可能因此发生意外事故，C正确；由于过量的钡离子需要用碳酸钠除去，则碳酸钠一定要在加入氯化钡溶液之后加入，D错误。
4．除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4的过程如下：
滤液―→
下列有关说法不正确的是( )
A．试剂①②③分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B．除去Ca2＋的主要反应：Ca2＋＋CO===CaCO3↓
C．检验SO是否除净的方法：取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液
D．加稀盐酸调节pH后，采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
答案 A
解析 除去Mg2＋的试剂为NaOH，除去Ca2＋的试剂为Na2CO3，除去SO的试剂为BaCl2，而过量的Ba2＋需要用Na2CO3除去，所以BaCl2必须在加入Na2CO3之前加入，A错误；除去Ca2＋的离子方程式为Ca2＋＋CO===CaCO3↓，B正确；检验SO是否除净的方法为取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，C正确；过量的OH－和CO用盐酸除去，可以通过控制溶液pH的方法调节所加入盐酸的量，再蒸发结晶得到NaCl固体，D正确。
题组二 海水提溴
5．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为( )
A．氧化→吸收→吹出→氧化
B．氧化→吹出→吸收→氧化
C．吹出→氧化→吸收→氧化
D．吹出→吸收→氧化
答案 B
6．用空气吹出法从海水中提取溴所涉及的化学反应可能有( )
①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
③Br2＋2I－===I2＋2Br－
④2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 A
7．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．实验室保存溴通常加少量水
B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中只发生了物理变化
答案 D
解析 溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，A正确；经过吸收塔后，所得溶液中Br－的浓度远大于进入吹出塔之前海水中Br－的浓度，因此溴元素得到了富集，C正确；蒸馏塔中发生的反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，D错误。
8．(2021·哈尔滨第三十二中学高一期末)海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法错误的是( )
A．海水中的元素种类很多，富集程度大
B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C．海水中含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S等多种元素
D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物
答案 A
解析 海水中元素种类多，总储量大，但富集程度低，A错误；海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，B正确；在海水中迄今已发现的80多种化学元素中，含量较高的元素除组成水的氢、氧元素外，还有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等，C正确。
9．从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗44.8 L Cl2
D．步骤Ⅳ 包含萃取、分液和蒸馏
答案 C
解析 Na2SO3饱和溶液吸收Br2的反应为Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯元素的非金属性比溴元素强，可以利用置换反应制取Br2，B正确；未标明氯气所处的温度和压强，无法计算消耗氯气的体积，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴，D正确。
10．从海水中可以提取溴，主要反应为2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列说法正确的是( )
A．溴离子具有氧化性
B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应
D．氯气的氧化性比溴单质强
答案 D
解析 Br－中溴元素的化合价处于最低价态，只有还原性，A错；氯气在反应中作氧化剂，B错；该反应属于置换反应，C错；该反应中，氯气为氧化剂，溴为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。
11．在空气吹出法的工艺中，选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的反应原理为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是( )
A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂
B．只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应
C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂
D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
答案 C
解析 ①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂，①②均属于氧化还原反应。
12．一种从含Br－废水中提取Br2的过程，包括过滤、氧化、正十二烷(一种难溶于水的有机溶剂)萃取及蒸馏等步骤。已知：
Br2 CCl4 正十二烷
密度/(g·cm－3) 3.119 1.595 0.753
沸点/℃ 58.76 76.8 215～217
下列说法正确的是( )
A．用甲装置过滤时，需不断搅拌
B．用乙装置将Br－氧化为Br2
C．丙装置中用正十二烷而不用CCl4，是因为其密度小
D．可用丁装置进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2
答案 B
解析 过滤时不能搅拌；选用沸点较大的正十二烷，便于萃取后蒸馏，与密度无关；沸点低的物质先蒸馏出来。
13．海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用，以达到富集的目的，化学反应为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。下列说法正确的是( )
A．Br2在反应中失去电子
B．SO2在反应中表现还原性
C．H2O在反应中作氧化剂
D．反应过程中共转移了4 mol电子
答案 B
解析 Br元素的化合价由0价降低到－1价，在反应中得到电子，故A错误；S元素的化合价由＋4价升高到＋6价，SO2作还原剂，在反应中表现还原性，故B正确；H2O在反应中元素化合价没有发生变化，所以既不是氧化剂也不是还原剂，故C错误；1 mol氧化剂在反应中得到1 mol×2×[0－(－1)]＝2 mol电子，故D错误。
14．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下：
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第②④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是__________________________
_________________________________________。
(5)第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有______、________、________。
答案 (1)防止液体局部受热温度过高，造成液体飞溅 (2)BaCl2、Na2CO3
(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(4)会引入新杂质K＋ (5)漏斗 烧杯 玻璃棒
解析 (2)第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。(3)第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。
15．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如图：
(1)海水淡化的方法有电渗析法、离子交换法和________(写出一种即可)。
(2)将NaCl溶液进行电解，生成H2、Cl2和NaOH，该电解反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为______________________
____________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2生成H2SO4和HBr，吸收率可达95%，有关反应的化学方程式为________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________
_____________________________________。
答案 (1)蒸馏法 (2)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ (3)富集溴元素 (4)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 强酸对设备的严重腐蚀
解析 (2)根据题给信息和质量守恒定律，该电解反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，据此可写出离子方程式。(3)这里应抓住“低浓度溴溶液”和“工业溴”两个关键信息进行分析判断。(4)SO2有较强的还原性，Br2有强氧化性，根据氧化还原反应规律和质量守恒定律可写出该反应的化学方程式。SO2的水溶液与Br2反应生成酸，工业设备中的很多零部件是不耐酸的。
第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴
[核心素养发展目标] 1.掌握粗盐的提纯方法，学会利用离子反应进行物质的除杂与提纯。
2.掌握从海水中提取溴的原理和过程。3.了解溴元素在生产、生活中的应用。
一、粗盐提纯
1．海洋资源
2．粗盐提纯
粗盐中含有其他一些盐(如CaCl2、MgCl2、Na2SO4)和难溶性杂质。
(1)粗盐中难溶性杂质的去除
通过溶解、过滤等实验操作，保留滤液，除去难溶性杂质。
(2)粗盐中杂质离子的去除
步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式
① Mg2＋ 过量NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
② SO 过量BaCl2溶液 SO＋Ba2＋===BaSO4↓
③ Ca2＋ 过量Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓、Ba2＋＋CO===BaCO3↓
④ 过量的OH－、CO 适量盐酸 H＋＋OH－===H2O、2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
(1)海水中含有80多种元素，每种元素的总含量都很小( )
(2)粗盐中含有不溶性的泥沙、可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4，利用过滤的方法均可除去( )
(3)除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，可以加入过量的K2CO3溶液( )
(4)为保证原溶液纯净，加入的除杂试剂应越少越好( )
(5)只要选择好合适的除杂试剂，可以不考虑添加顺序( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
1．下图是某研究性学习小组设计的除去粗食盐中可溶性杂质的流程，思考并解答下列问题：
(1)写出第③步反应的离子方程式：Ca2＋＋CO===CaCO3↓、Ba2＋＋CO===BaCO3↓。
(2)Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序是否可以颠倒？为什么？
提示 不可以。Na2CO3溶液的作用不仅是除去溶液中的Ca2＋，还要除去溶液中过量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。
(3)如何检验食盐水中杂质离子已除干净？
提示 ①取少许滤液于试管中，先加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明SO已除净。
②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，若无白色沉淀生成，证明Mg2＋已除净。
③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，若无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。
2．为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠，某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
(1)沉淀A的化学式是________。
(2)加入过量氯化钙溶液后，分离除去沉淀A的实验操作是________。
(3)他们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为________(用化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案：将混合物溶解，滴加盐酸至不再产生气泡为止，然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为______________________________________。
答案 (1)CaCO3 (2)过滤 (3)NaCl和CaCl2 (4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
解析 若用 CaCl2除去碳酸钠，生成碳酸钙沉淀，也会引入新杂质CaCl2，蒸发后所得固体应是NaCl和CaCl2的混合物；若用盐酸除去碳酸钠，则溶液中只有NaCl和HCl，蒸发结晶时HCl挥发，可得纯净的NaCl。
1.物质除杂和分离的基本原则
(1)不增(不引入新的杂质)。
(2)不减(不减少被提纯的物质)。
(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
(4)易复原(被提纯的物质易复原)。
2．物质除杂和分离注意的问题
(1)除杂试剂要过量。
(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。
(3)尽可能将杂质转化为所需物质。
(4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
二、从海水中提取溴
1．海水提溴
世界上99%的溴都蕴藏于大海中，常温下，纯净的溴单质为深红棕色液体，易挥发。一种从海水中提取溴的流程如图：
(1)硫酸酸化的目的：抑制氯、溴与水的反应。
(2)反应②的离子方程式：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
特别提醒 粗溴的精制常用SO2水溶液吸收Br2，生成HBr，最后用Cl2氧化得到纯度较高的Br2，最后通过萃取、分液和蒸馏等操作得到高纯度的溴单质。
2．溴元素在生产、生活中的应用
(1)制备药物。如消毒药剂“红药水”、镇静剂、青霉素等药物中都含有溴元素。
(2)制造农业杀虫剂、阻燃剂的原料。
(3)作感光剂。溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。
(4)变色玻璃中通常加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒。其变色原理用化学方程式表示为①2AgBr2Ag＋Br2，②2Ag＋Br22AgBr。
海水是巨大的资源宝库，可以进行综合利用。从海水中提取淡水、食盐和溴的过程如图：
(1)步骤 Ⅱ 用SO2水溶液吸收Br2，反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。在该反应中，氧化剂是________(填化学式)；若反应中生成2 mol HBr，则消耗_____mol SO2。
(2)根据上述反应可判断出SO2、Cl2、Br2三种物质的氧化性由强到弱的顺序是_____________。
(3)写出步骤 Ⅲ 的化学方程式：___________________________________________。
答案 (1)Br2 1 (2)Cl2＞Br2＞SO2 (3)2HBr＋Cl2===Br2＋2HCl
1．下列有关海水提溴的说法错误的是( )
A．海水晒盐后的卤水是提溴原料
B．可以利用氯气氧化溴离子
C．可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出
D．吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴
答案 D
解析 海水提溴的三个步骤是(1)先将浓缩海水中的Br－用氯气氧化：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(2)将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和二氧化硫吸收剂发生反应转变成氢溴酸：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋。(3)用氯气将富集的溴离子氧化得到产品溴：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
2．海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SO可溶性杂质，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是( )
A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶
答案 C
解析 粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO)、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH－、CO)，注意Na2CO3溶液一定要在加入BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项合理，C项不合理；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去
Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，故B项合理。
3．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下图步骤操作：
(1)写出三种试剂的化学式：
A________，B________，C________。
(2)①加入过量A的目的是_______________________________________________________。
②加入过量B的目的是_________________________________________________________。
③加热煮沸的目的是____________________________________________________。
(3)操作Ⅰ是________。
答案 (1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl (2)①除去MgCl2和MgSO4 ②除去过量的Ba(OH)2和生成的BaCl2 ③使HCl挥发 (3)过滤
解析 要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故选用Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。
4．某化学学习小组为了解工业生产中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2是沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性的深红棕色液体。他们设计如图所示装置(省略加热和夹持装置)进行溴的提纯，回答下列问题：
(1)图中仪器B的名称：___________________________________________________________。
(2)整套实验装置中仪器的连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是_____________。
(3)实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：________________________________________________________________________。
(4)C中产生的液体颜色为________。为除去该产物中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是_________________________________________。
答案 (1)(直形)冷凝管 (2)溴腐蚀橡胶 (3)控制温度计b的温度，收集59 ℃时的馏分
(4)深红棕色 蒸馏
解析 (2)溴具有腐蚀性，可以腐蚀橡胶，故整套实验装置中仪器的连接均不能用橡胶塞和橡胶管。
(3)溴的沸点为59 ℃，可采用水浴加热，并通过温度计b控制温度，收集59 ℃时的馏分。
(4)C中液体主要是液溴，颜色为深红棕色。要除去液溴中残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴的沸点为59 ℃，故可采用水浴加热进行蒸馏得到纯净的液溴。
题组一 粗盐提纯
1．中国食盐产量居世界首位。下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是( )
A．蒸馏 B．蒸发 C．过滤 D．搅拌
答案 B
2．为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是( )
A．①④②⑤③ B．④①②⑤③
C．⑤④①②③ D．⑤②④①③
答案 D
解析 粗盐提纯过程中，加NaOH除去MgCl2，加BaCl2除去Na2SO4，加Na2CO3除去CaCl2和过量的BaCl2，故碳酸钠一定要在加入氯化钡之后加入，过滤后加盐酸、蒸发得到 NaCl，则正确的操作顺序为⑤②④①③或②⑤④①③或⑤④②①③。
3．关于粗盐提纯的下列说法正确的是( )
A．溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解
B．将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C．当蒸发到剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干
D．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
答案 C
解析 溶解时不是越稀越好，如果溶液太稀，蒸发时就要消耗很长时间才能蒸干，A错误；食盐晶体应该用少量水洗涤，否则制得的晶体会有很多溶于水，B错误；蒸发时，当有大量晶体析出时应停止加热，用余热蒸干剩余液体，以免晶体受热后飞溅出来，不仅造成损失，而且可能因此发生意外事故，C正确；由于过量的钡离子需要用碳酸钠除去，则碳酸钠一定要在加入氯化钡溶液之后加入，D错误。
4．除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4的过程如下：
滤液―→
下列有关说法不正确的是( )
A．试剂①②③分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2
B．除去Ca2＋的主要反应：Ca2＋＋CO===CaCO3↓
C．检验SO是否除净的方法：取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液
D．加稀盐酸调节pH后，采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
答案 A
解析 除去Mg2＋的试剂为NaOH，除去Ca2＋的试剂为Na2CO3，除去SO的试剂为BaCl2，而过量的Ba2＋需要用Na2CO3除去，所以BaCl2必须在加入Na2CO3之前加入，A错误；除去Ca2＋的离子方程式为Ca2＋＋CO===CaCO3↓，B正确；检验SO是否除净的方法为取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，C正确；过量的OH－和CO用盐酸除去，可以通过控制溶液pH的方法调节所加入盐酸的量，再蒸发结晶得到NaCl固体，D正确。
题组二 海水提溴
5．目前从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一，从海水中提取溴的主要步骤可表示为( )
A．氧化→吸收→吹出→氧化
B．氧化→吹出→吸收→氧化
C．吹出→氧化→吸收→氧化
D．吹出→吸收→氧化
答案 B
6．用空气吹出法从海水中提取溴所涉及的化学反应可能有( )
①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
③Br2＋2I－===I2＋2Br－
④2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 A
7．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．实验室保存溴通常加少量水
B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应
C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集
D．蒸馏塔中只发生了物理变化
答案 D
解析 溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，A正确；经过吸收塔后，所得溶液中Br－的浓度远大于进入吹出塔之前海水中Br－的浓度，因此溴元素得到了富集，C正确；蒸馏塔中发生的反应为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，D错误。
8．(2021·哈尔滨第三十二中学高一期末)海洋是非常巨大的资源宝库，以下有关海洋资源开发和利用的说法错误的是( )
A．海水中的元素种类很多，富集程度大
B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C．海水中含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S等多种元素
D．由于与岩石、大气和生物相互作用，海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物
答案 A
解析 海水中元素种类多，总储量大，但富集程度低，A错误；海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，B正确；在海水中迄今已发现的80多种化学元素中，含量较高的元素除组成水的氢、氧元素外，还有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等，C正确。
9．从淡化海水中提取溴的流程如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液
B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗44.8 L Cl2
D．步骤Ⅳ 包含萃取、分液和蒸馏
答案 C
解析 Na2SO3饱和溶液吸收Br2的反应为Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯元素的非金属性比溴元素强，可以利用置换反应制取Br2，B正确；未标明氯气所处的温度和压强，无法计算消耗氯气的体积，C错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴，D正确。
10．从海水中可以提取溴，主要反应为2KBr＋Cl2===Br2＋2KCl，下列说法正确的是( )
A．溴离子具有氧化性
B．氯气是还原剂
C．该反应属于复分解反应
D．氯气的氧化性比溴单质强
答案 D
解析 Br－中溴元素的化合价处于最低价态，只有还原性，A错；氯气在反应中作氧化剂，B错；该反应属于置换反应，C错；该反应中，氯气为氧化剂，溴为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。
11．在空气吹出法的工艺中，选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的反应原理为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是( )
A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂
B．只有SO2吸收过程发生了氧化还原反应
C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱既不是还原剂也不是氧化剂
D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应
答案 C
解析 ①纯碱溶液作吸收剂的反应为3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2；②SO2作吸收剂的反应为SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。分析以上两个反应可知：①中Br2既作氧化剂，又作还原剂，Na2CO3既不是还原剂也不是氧化剂，②中Br2只作氧化剂，①②均属于氧化还原反应。
12．一种从含Br－废水中提取Br2的过程，包括过滤、氧化、正十二烷(一种难溶于水的有机溶剂)萃取及蒸馏等步骤。已知：
Br2 CCl4 正十二烷
密度/(g·cm－3) 3.119 1.595 0.753
沸点/℃ 58.76 76.8 215～217
下列说法正确的是( )
A．用甲装置过滤时，需不断搅拌
B．用乙装置将Br－氧化为Br2
C．丙装置中用正十二烷而不用CCl4，是因为其密度小
D．可用丁装置进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2
答案 B
解析 过滤时不能搅拌；选用沸点较大的正十二烷，便于萃取后蒸馏，与密度无关；沸点低的物质先蒸馏出来。
13．海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO2发生作用，以达到富集的目的，化学反应为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。下列说法正确的是( )
A．Br2在反应中失去电子
B．SO2在反应中表现还原性
C．H2O在反应中作氧化剂
D．反应过程中共转移了4 mol电子
答案 B
解析 Br元素的化合价由0价降低到－1价，在反应中得到电子，故A错误；S元素的化合价由＋4价升高到＋6价，SO2作还原剂，在反应中表现还原性，故B正确；H2O在反应中元素化合价没有发生变化，所以既不是氧化剂也不是还原剂，故C错误；1 mol氧化剂在反应中得到1 mol×2×[0－(－1)]＝2 mol电子，故D错误。
14．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下：
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第②④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是__________________________
_________________________________________。
(5)第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有______、________、________。
答案 (1)防止液体局部受热温度过高，造成液体飞溅 (2)BaCl2、Na2CO3
(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(4)会引入新杂质K＋ (5)漏斗 烧杯 玻璃棒
解析 (2)第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。(3)第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠。
15．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如图：
(1)海水淡化的方法有电渗析法、离子交换法和________(写出一种即可)。
(2)将NaCl溶液进行电解，生成H2、Cl2和NaOH，该电解反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为______________________
____________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2生成H2SO4和HBr，吸收率可达95%，有关反应的化学方程式为________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________
_____________________________________。
答案 (1)蒸馏法 (2)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ (3)富集溴元素 (4)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 强酸对设备的严重腐蚀
解析 (2)根据题给信息和质量守恒定律，该电解反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，据此可写出离子方程式。(3)这里应抓住“低浓度溴溶液”和“工业溴”两个关键信息进行分析判断。(4)SO2有较强的还原性，Br2有强氧化性，根据氧化还原反应规律和质量守恒定律可写出该反应的化学方程式。SO2的水溶液与Br2反应生成酸，工业设备中的很多零部件是不耐酸的。