Question

溴是一種重的化工原料，從淡化海水中提取溴的工藝流程如下

（1）操作Ⅱ中，用飽和Na₂CO₃堿性溶液吸收Br₂，過程中有CO₂產(chǎn)生，反應(yīng)的粒子方程式為

 

，當(dāng)0.6molBr₂被吸收時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

 

．
（2）步驟Ⅳ包含萃取，分液和蒸餾，該過程中不必用到的儀器有

 

（填序號）．
a．燒杯 b．分液漏斗 c．普通漏斗 d．玻璃棒 e．蒸發(fā)皿 f．冷凝管
（3）某化學(xué)興趣小組利用高猛酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，并探究氯水的性質(zhì)

①將A，B，C相連，制得Cl₂后加入適量水，即可制得氯水，將所得氯水分為兩份，進行甲，乙兩個實驗，實驗操作如下，將現(xiàn)象①填入下表：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象
甲	將氯水滴入品紅溶液	①
乙	氯水中加入碳酸氫鈉粉末	有無色氣泡產(chǎn)生

②由實驗乙不能推出氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有酸性，原因是

 

，若要制備純凈干燥的Cl₂，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→d
③實驗完畢后，假設(shè)裝置C中氫氧化鈉和Cl₂恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為

 

，反應(yīng)后溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

，常溫下HClO的電離平衡常數(shù)為K，則常溫下NaClO水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

（用含K_a和K_w的表達式表示）

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,氯、溴、碘的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）由圖可知，操作Ⅱ中，用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO₂放出；根據(jù)方程式確定轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（2）萃取、分液必須用到的儀器是分液漏斗，燒杯，蒸餾中用到蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶等；
（3）①氯氣和水反應(yīng)生成HClO和鹽酸，HClO具有漂白性，鹽酸具有酸性；
②新制取的氯氣中含HCl氣體，也能與碳酸鈉溶液反應(yīng)；若要制備純凈干燥的Cl₂，必須除去氯化氫和水，先通過飽和氯化鈉溶液除去氯化氫，再通過濃硫酸除去水，最后通過長進短出收集氣體；
③氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉、次氯酸鈉和水；根據(jù)恰好完全反應(yīng)時氯化鈉和次氯酸的物質(zhì)的量相等，但次氯酸鈉水解來分析；根據(jù)平衡常數(shù)概念可知，常溫下HClO的電離平衡常數(shù)為K電離平衡常數(shù)Ka=

c(H+)?c(ClO-)

c(HClO)

，
借助于水的離子積常數(shù)Kw=C（H⁺）?C（OH^-），求出常溫下NaClO水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

C(OH-)?C(HClO)

C(ClO-)

；

解答： 解：（1）由圖可知，操作Ⅱ中，用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO₂放出，離子方程式為：3Br₂+CO₃^2-+4OH^-═5Br^-+BrO₃^-+CO₂+2H₂O；由離子方程式可知3個Br₂轉(zhuǎn)移5個電子，當(dāng)0.6molBr₂被吸收時，轉(zhuǎn)移電子為1mol，即數(shù)目為6.02×10²³個，
故答案為：3Br₂+CO₃^2-+4OH^-═5Br^-+BrO₃^-+CO₂+2H₂O；6.02×10²³；
（2）萃取、分液必須用到的儀器是分液漏斗，燒杯，蒸餾中用到蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶等，所以步驟Ⅳ包含萃取，分液和蒸餾，該過程中不必用到的儀器有普通漏斗、玻璃棒、蒸發(fā)皿；
故選：cde．
則確定轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑；
（3）①氯氣和水反應(yīng)生成HClO具有漂白性，將氯水滴入品紅溶液，溶液褪色；
故答案為：溶液褪色；
②新制取的氯氣中含HCl氣體，也能與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；若要制備純凈干燥的Cl₂，必須除去氯化氫和水，先通過飽和氯化鈉溶液除去氯化氫，再通過濃硫酸除去水，最后通過長進短出收集氣體，所以若要制備純凈干燥的Cl₂，按氣流方向連接各儀器接口，順序為aghefcb，
故答案為：新制取的氯氣中含HCl氣體，也能與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；ghefcb；
③氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉、次氯酸鈉和水，方程式為：Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O；恰好完全反應(yīng)時氯化鈉和次氯酸的物質(zhì)的量相等，次氯酸鈉水解生成次氯酸和氫氧根離子，溶液呈堿性，離子濃度大小順序為：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
常溫下HClO的電離平衡常數(shù)為K電離平衡常數(shù)Ka=

c(H+)?c(ClO-)

c(HClO)

，水的離子積常數(shù)Kw=C（H⁺）?C（OH^-），常溫下NaClO水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

C(OH-)?C(HClO)

C(ClO-)

=

K W

Ka

；
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O；c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；

K W

Ka

；

點評：本題考查了方程式的書寫、實驗儀器的選擇、物質(zhì)的制備原理，涉及知識點較多，題目側(cè)重于反應(yīng)原理的應(yīng)用，題目綜合性較強，難度中等．