Question

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．
（1）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若生成標準狀況下3.36L CO₂，吸收的Br₂為

 

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

 

mol．
（3）將純堿吸收后所得的溶液濃縮，加入2mol/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81.6g液溴，硫酸全部轉(zhuǎn)化為硫酸鈉．
若改為加入180mL硫酸，計算可回收的液溴的質(zhì)量．
（4）向0.3mol 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280mL 2mol/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

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算,氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)方程式計算；
（2）根據(jù)化合價升降總數(shù)相等來計算NaBrO₃的物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)反應(yīng)方程式計算生成81.6g液溴消耗硫酸的體積，進而確定加入180mL硫酸生成溴的質(zhì)量；
（4）紅棕色氣體中有Br₂，同時有SO₂，且兩者為1：1，如果只有Br₂和SO₂，則分別為0.15mol，分別通入溶液中，且無氣體逸出，需要消耗0.30mol Na₂SO₃小于0.56mol，故氣體除Br₂、SO₂外，還有HBr．
設(shè)氣體中Br₂為x mol，HBr為（0.3-2x）mol，SO₂為x mol，根據(jù)方程式計算．

解答： 解：（1）3Na₂CO₃+3Br₂→5NaBr+NaBrO₃+3CO₂
                 480g               67.2L
                  m                 3.36L
m=

480g×3.36L

67.2L

=24g，故答案為：24；
（2）生成0.1mol NaCl與0.6mol NaBr，化合價降低總數(shù)為：0.1mol+0.6mol=0.7mol，則化合價升高總數(shù)為：0.7mol，生成NaBrO₃的物質(zhì)的量為：

0.7mol

5

=0.14mol，故答案為：0.14；
（3）5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄→3Na₂SO₄+3Br₂↑+3H₂O
                  3mol            480g
                2mol/L×V         81.6g
V=

3mol×81.6g

2mol/L×480g

=0.255L=255mL，300mL-255mL=45mL，即有45mL硫酸和碳酸鈉反應(yīng)，加入180mL硫酸，有45mL和碳酸鈉反應(yīng)，則剩余180mL-45mL=135mL，參與生成溴的反應(yīng)，生成的溴為：

81.6g

255mL

×135mL=43.2g，
答：可回收溴43.2g；
（4）紅棕色氣體中有Br₂，同時有SO₂，且兩者為1：1，如果只有Br₂和SO₂，則分別為0.15mol，分別通入溶液中，且無氣體逸出，需要消耗0.30mol Na₂SO₃小于0.56mol，故氣體除Br₂、SO₂外，還有HBr．
設(shè)氣體中Br₂為x mol，HBr為（0.3-2x）mol，SO₂為x mol，則：
Br₂+Na₂SO₃+H₂O→Na₂SO₄+2HBr         HBr+Na₂SO₃→NaHSO₃+NaBr
x    x                  2x         0.3     0.3
SO₂+Na₂SO₃→2NaHSO₃
x     x
x+0.3+x=0.56   解得x=0.13mol
故Br₂有0.13mol、SO₂為0.13mol、HBr為0.04mol，
答：紅棕色氣體中Br₂ 0.13 mol、SO₂ 0.13 mol、HBr 0.04 mol．

點評：本題考查了根據(jù)方程式的計算，難度較大，（3）中主要硫酸和碳酸鈉反應(yīng)，不能直接根據(jù)體積關(guān)系計算，為易錯點；（4）中要判斷紅棕色氣體組成，是該題難點．