16第16讲卤素海水资源的开发和利用【正文】备用习题

第16讲卤素海水资源的开发和利用1.海水晒盐后所得“卤水”可提取镁和溴,具体流程如图所示。已知SOCl2的沸点为77℃,遇水发生剧烈反应:SOCl2+H2OSO2↑+2HCl。下列说法错误的是 (C)A.反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5B.反应②③中Na2CO3溶液、H2SO4溶液可分别用SO2、Cl2代替C.试剂a可以是盐酸或稀硫酸D.SOCl2与MgCl2·6H2O混合加热,可制得无水MgCl2[解析]反应③的离子方程式为5Br-+BrO3-+6H+3Br2+3H2O,氧化剂为BrO3-,还原剂为Br-,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,A项正确;反应②中若用二氧化硫代替碳酸钠可将溴单质转化为溴离子,SO2与Br2发生反应:SO2+Br2+2H2OSO42-+2Br-+4H+,后续反应③中Cl2氧化Br-得到Br2,B项正确;试剂a用于将Mg(OH)2溶解,经一系列操作后得到MgCl2·6H2O,试剂a可以为盐酸,但不能为稀硫酸,C项错误;SOCl2与H2O反应生成酸雾,抑制Mg2+水解,可将六水合氯化镁制得无水2.[2024·江苏苏州八校联考]元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是 (D)A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂C.AgI具有感光性,可用于人工降雨D.ClO2有强氧化性,可用作水体杀菌消毒剂[解析]HF为弱酸,但能与二氧化硅反应,则氢氟酸可用于雕刻玻璃,与氢氟酸呈酸性无关,A错误;KIO3中含有I元素,所以可用作食盐碘添加剂,与KIO3受热可分解无关,B错误;碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后会在空气中形成极多极细的碘化银粒子,在人工降雨中,用作冰核形成剂,与AgI具有感光性无关,C错误;ClO2具有强氧化性,能杀死细菌,所以可以用于自来水杀菌消毒,D正确。3.碘元素是人体的必需微量元素之一。某学习小组在实验室进行海带提碘的探究,实验过程如下。Ⅰ.海带中碘元素的确定海带海带灰海带灰浸取液(1)取1~2mL海带灰浸取液,加入约0.5mL稀硫酸、0.5mL5%的H2O2溶液,然后加入约0.5mLCCl4,振荡后静置,可以观察到液体分层,上层接近无色,下层为紫红色,证明海带中含有碘元素,该反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+I2+2H2O。

Ⅱ.海带提碘海带灰浸取液含I2的水溶液碘的有机溶液晶体碘(2)若向100mL碘水中加入20mLCCl4,充分振荡、静置,此时碘在CCl4中的物质的量浓度是水中的86倍,则萃取效率为94.51%(结果保留到小数点后两位,萃取效率=A在有机溶剂中的物质的量A在两溶剂中的总物质的量×100%(3)萃取实验中,若要使碘尽可能地完全转移到CCl4中,可以采取的操作是将一次萃取改为分多次萃取。

(4)某同学采取减压蒸馏(装置如图所示),可以很快完成碘和四氯化碳的分离,减压蒸馏时使用了克氏蒸馏头,克氏蒸馏头比普通蒸馏头增加了一个弯管,弯管的主要作用是防止减压蒸馏过程中液体因剧烈沸腾而溅入冷凝管。

Ⅲ.海带中碘含量的测定(5)若称取干海带10.0g,经灼烧、浸取、H2O2氧化等过程后配制成100mL溶液,移取25.00mL于锥形瓶中,用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,待溶液由黄色变为浅黄色时,滴加两滴淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚好褪去,且半分钟内无变化,即到达滴定终点,平行滴定3次,记录所消耗Na2S2O3溶液的平均体积为10.00mL,计算海带中碘的质量分数为0.51%(结果保留到小数点后两位,已知2S2O32-+I2S4O62-[解析](1)海带中碘主要以I-的形式存在,过氧化氢是一种常用的氧化剂,发生反应2I-+H2O2+2H+I2+2H2O;碘单质易溶于有机溶剂,加入四氯化碳后,发生萃取分层,由于四氯化碳的密度大于水,故液体分层,上层接近无色,下层为紫红色,可以证明含碘元素。(2)设碘单质在水中的浓度为xmol·mL-1,则碘单质在四氯化碳中的浓度为86xmol·mL-1,所以总物质的量n1=100mL×xmol·mL-1+20mL×86xmol·mL-1=1820xmol;在四氯化碳中的物质的量n2=20mL×86xmol·mL-1=1720xmol;所以萃取效率为n2n1×100%=1720x1820x×100%≈94.51%。(3)萃取实验中,若要使碘尽可能地完全转移到CCl4中,可以采取的操作是将一次萃取改为分多次萃取。(4)克氏蒸馏头比普通蒸馏头增加了一个弯管,主要是防止减压蒸馏过程中液体因剧烈沸腾而溅入冷凝管。(5)用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定消耗10.00