Question

（本題共14分）

溴化鈉是工業(yè)提溴的中間產(chǎn)物，也是重要的化工生產(chǎn)原料，回答下列問題。

56．工業(yè)上用氯氣氧化鹵水中的溴離子，吹出溴蒸氣后用10% 的純堿溶液吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

3Na2CO3+ 3Br2 → 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO2，吸收的Br2為________g。

57．吹出的溴蒸氣中會(huì)含有少量未反應(yīng)的氯氣，用純堿吸收后實(shí)際生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3。若所得溶液中含0.1 mol NaCl與0.6 mol NaBr，則溶液中NaBrO3的物質(zhì)的量為_______mol。

58．將純堿吸收后所得的溶液濃縮，加入2 mol/L H2SO4后蒸餾可以回收純溴：

5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Na2SO4+ 3Br2↑+ 3H2O

已知向一定質(zhì)量的濃縮液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部轉(zhuǎn)化為硫酸鈉。若改為加入180 mL硫酸，計(jì)算可回收的液溴的質(zhì)量。

59．向0.3 mol NaBr固體中加入足量濃硫酸并微熱，產(chǎn)生的氣體呈紅棕色，且殘留物中不含溴元素。將所得氣體通入280 mL 2 mol/L的Na2SO3溶液中，無任何氣體逸出，最終得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三種溶質(zhì)的無色溶液。求紅棕色氣體中各組分的化學(xué)式與物質(zhì)的量。

Answer 1

56． 24g（3分） 57．0.14（3分） 58．43.2（4分）(給過程分)

59．Br2 0.13 mol、SO2 0.13 mol、HBr 0.04 mol（4分，三種成分判斷正確2分，物質(zhì)的量都對(duì)2分）

【解析】

試題分析：56．根據(jù)反應(yīng)方程式可知：n(Br2)=n(CO2)= 3.36 L÷22.4L/mol=0.15mol;所以m(Br2)= 0.15mol×160g/mol=24g；

57．根據(jù)反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知：n(e-)=0.1 mol×1+0.6 mol×1=0.7mol，所以n(NaBrO3)= 0.7mol÷5=0.14mol；

58．向一定質(zhì)量的濃縮液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，說明溶液中的NaBr和NaBrO3完全轉(zhuǎn)化為Br2。n(NaBr)+n(NaBrO3)=2n(H2SO4)=2×(2 mol/L×0.3mol）=1.2mol.n(Br2)= 81.6 g÷160g/mol=0.51mol，說明在溶液則溶解Br2的物質(zhì)的量是1.2mol÷2-0.51mol=0.09mol。若改為加入180 mL硫酸，則硫酸不足量產(chǎn)生的溴單質(zhì)按照硫酸來計(jì)算。n(H2SO4)= n(Br2)=0.18L×2 mol/L=0.36mol，在溶液中溶解的溴單質(zhì)的物質(zhì)的量是0.09mol。所以可回收的液溴的質(zhì)量是(0.36mol-0.09mol) ×160g/mol=43.2g。

59．由于產(chǎn)生的紅棕色的氣體且殘留物中不含溴元素，則溴元素完全轉(zhuǎn)化為Br2，該紅棕色氣體中有Br2，NaBr與足量濃硫酸反應(yīng)的方程式是：2NaBr+2H2SO4(濃) Na2SO4+SO2↑+H2O。可見n(Br2)=n(SO2).若Br元素完全被氧化為Br2，根據(jù)Br元素守恒可得n(Br2)= 0.3 mol÷2=0.15mol。NaBr被濃硫酸氧化，則濃硫酸鋇還原變?yōu)镾O2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知, n(SO2)=0.15mol，n(Br2)：n(SO2)= 1:1.將氣體通入溶液中，且無氣體逸出，則根據(jù)方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr；SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3；HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr可知需要消耗0.60mol 的Na2SO3>0.56mol，故說明在氣體中除Br2、SO2外，還有HBr。設(shè)氣體中Br2為x mol，則HBr為(0.3-2x)mol，SO2為x mol，則根據(jù)方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr可知Br2反應(yīng)消耗的Na2SO3的物質(zhì)的量是x，SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3中SO2反應(yīng)消耗的Na2SO3的物質(zhì)的量是x，整個(gè)溶液包括反應(yīng)產(chǎn)生的HBr和原混合氣體中的HBr共0.3mmol發(fā)生反應(yīng)HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr消耗的Na2SO3的物質(zhì)的量是0.3mol，所以x + 0.3 + x=0.56 解得x=0.13mol，因此n(Br2)= n(SO2)= 0.13mol；n(HBr)= 0.04mol。

考點(diǎn)：考查工業(yè)上從海水中的NaBr獲得溴單質(zhì)的方法、回收過程中產(chǎn)生的氣體的成分的確定、守恒方法在回收的物質(zhì)的質(zhì)量的計(jì)算的應(yīng)用的知識(shí)。