19.溴單質(zhì)具有廣泛的工業(yè)價(jià)值,查閱資料知:Br2的沸點(diǎn)為59℃,微溶于水,有毒性.某化學(xué)小組模擬工業(yè)流程從濃縮的海水中提取液溴,主要實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去)及操作步驟如圖:

①連接A與B,關(guān)閉活塞b、d,打開(kāi)活塞a、c,向A中緩慢通入Cl2至反應(yīng)結(jié)束;
②關(guān)閉a、c,打開(kāi)b、d,向A中鼓入足量熱空氣;
③進(jìn)行步驟①②的同時(shí),向B中通入足量SO2;
④關(guān)閉b閥,打開(kāi)a,再通過(guò)A向B中緩慢通入足量Cl2;
⑤將B中所得液體進(jìn)行蒸餾,收集液溴.
請(qǐng)回答:
(1)本實(shí)驗(yàn)中所用的稀硫酸需要用物質(zhì)的量濃度18.4mol/L的濃硫酸配制,若要配制500mL1mol/L的H2SO4溶液,則需要此濃硫酸27.2mL,若配制過(guò)程中遇到下列情況,對(duì)硫酸的物質(zhì)的量濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“不變”)未經(jīng)冷卻將溶液注入容量瓶中偏高;定容時(shí)俯視觀察液面偏高.
(2)綜合分析步驟①、②、③和④,這四步操作的最終目的為富集Br2
(3)步驟⑤中,蒸餾用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計(jì)、尾接管、錐形瓶外,還有冷凝管和蒸餾燒瓶;要達(dá)到提純溴的目的,操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件為控制溫度,并收集59.C時(shí)的餾分.
(4)若直接連接A與C,進(jìn)行步驟①和②,充分反應(yīng)后,向錐形瓶中滴加稀硫酸,再經(jīng)步驟⑤,也能制得液溴.滴加稀硫酸之前,C中反應(yīng)生成了NaBr、NaBrO3等,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Br2+3NaCO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑.

分析 (1)依據(jù)溶液配制過(guò)程中濃硫酸稀釋溶質(zhì)物質(zhì)的量不變計(jì)算需要的濃硫酸,未經(jīng)冷卻將溶液注入容量瓶中,熱脹冷卻,溶液體積小,濃度增大,定容時(shí)俯視觀察液面,液面低于刻度線;
(2)步驟①制取溴,步驟②使溴揮發(fā),步驟③吸收溴成溴離子,步驟④生成溴;
(3)根據(jù)蒸餾所需儀器回答;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;
(4)根據(jù)題給信息,溴和碳酸鈉反應(yīng)生成了溴化鈉和溴酸鈉,化合價(jià)升降總數(shù)相等和原子守恒配平方程式.

解答 解:(1)依據(jù)溶液配制過(guò)程中濃硫酸稀釋溶質(zhì)物質(zhì)的量不變計(jì)算需要的濃硫酸,用物質(zhì)的量濃度18.4mol/L的濃硫酸配制,若要配制500mL1mol/L的H2SO4溶液,需要濃硫酸溶液體積為V,則V×18.4mol/L=500mL×1mol/L,V=27.2ml,
未經(jīng)冷卻將溶液注入容量瓶中,熱脹冷卻,溶液體積小,濃度增大,結(jié)果偏高,定容時(shí)俯視觀察液面,液面低于刻度線,配制溶液的濃度增大,配制結(jié)果偏高,
故答案為:27.2;偏高;偏高;
(2)步驟①制取溴,步驟②使溴揮發(fā),步驟③吸收溴成溴離子,步驟④生成溴,故這四步操作的最終目的為富集溴,
故答案為:富集溴;
(3)蒸餾需要蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、溫度計(jì)、牛角管和錐形瓶等;達(dá)到提純溴的目的,操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件是把溫度控制在溴的沸點(diǎn)59°C,并收集該溫度下的餾分,
故答案為:冷凝管(或冷凝器);蒸餾燒瓶;控制溫度計(jì)溫度,并收集59℃時(shí)的餾分;
(4)根據(jù)題給信息,溴和碳酸鈉反應(yīng)生成了溴化鈉和溴酸鈉,據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)方程式為:Br2+Na2CO3→NaBr+NaBrO3,根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等配平為:3Br2+3Na2CO3→5NaBr+NaBrO3,根據(jù)原子守恒,還有產(chǎn)物二氧化碳3mol,故反應(yīng)方程式為:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑,
故答案為:3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑.

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合海水提取溴的過(guò)程,考查了實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě),難度中等,在配平時(shí)抓住化合價(jià)升降總數(shù)相等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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9.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.所有烷烴分子中均含有碳碳單鍵
B.苯及其同系物、醇類和羧酸都能發(fā)生取代反應(yīng)
C.大氣臭氧層的破壞主要與氟氯烴的氟原子有關(guān)
D.氨基酸與酸、堿都能發(fā)生反應(yīng)生成鹽

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10.氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī).以硫酸溶液為電解質(zhì)溶液,電子經(jīng)外電路、質(zhì)子(H+)經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一電極后發(fā)生電極反應(yīng),這種電池(如圖)在使用時(shí)的電極反應(yīng)如下:
2H2-4e-═4H+
O2+4e-+4H+═2H2O
下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.右電極為電池正極,b處通入的物質(zhì)是氧氣
B.左電極為電池負(fù)極,a處通入的物質(zhì)是氧氣
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D.供電時(shí)的總反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O

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7.下列事實(shí)能用同一原理解釋的是( 。
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14.下列關(guān)于有機(jī)物的說(shuō)法正確的是( 。
①C5H12有2種同分異構(gòu)體   
②甲烷和氯氣光照條件下可制得純凈的一氯甲烷    
③乙烯、聚氯乙烯均能使溴的CCl4溶液褪色    
④乙醇、乙烷、乙酸都能和金屬鈉反應(yīng)      
⑤乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能發(fā)生取代反應(yīng)    
⑥除去甲烷中含有的乙烯氣體,可將混合氣體通入裝有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶中,再干燥      
⑦通過(guò)灼燒時(shí)的氣味可區(qū)別蠶絲和麻絲    
⑧油脂的水解反應(yīng)叫皂化反應(yīng)     
⑨淀粉、蛋白質(zhì)、油脂屬于高分子化合物,一定條件下都能水解    
⑩乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇.
A.⑤⑦B.②④⑥⑧⑨C.①③⑤⑦⑩D.②③④⑧

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4.某產(chǎn)品只含C、H、O三種元素,分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等). 
(1)該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=C(CH3)COOH.
(2)該有機(jī)物不能發(fā)生的反應(yīng)類型是⑤(填序號(hào)).
①取代     ②加成     ③氧化     ④酯化    ⑤水解
(3)為驗(yàn)證該有機(jī)物中的含氧官能團(tuán),常用的試劑是紫色石蕊試液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為變紅.
(4)下列物質(zhì)中,與該產(chǎn)品互為同分異構(gòu)體的是①②(填序號(hào),下同)與該產(chǎn)品互為同系物的是③.
①CH3CH=CHCOOH    ②CH2=CHCOOCH3       ③CH3CH2CH=CHCOOH     ④CH3CH(CH3)COOH.

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11.下列物質(zhì)的分子中既有σ鍵,又有π鍵的是( 。
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A.4B.5C.6D.7

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