Question

溴化鋰常用于制冷工業(yè)，可用尿素、碳酸鋰及溴為原料生產溴化鋰，其原理是

3Br2＋3Li2CO3＋CO(NH2)26LiBr＋2H2O＋N2↑＋4CO2↑其主要工藝流程如下：

（1）溴化時，pH過小對反應不利，一方面是因為碳酸鋰會反應生成_____________，另一方面使溴單質和水的反應平衡向_______移動，溫度不宜超過60℃的原因是_______。

（2）反應過程中，若pH＞6，產品中會有溴酸鹽，其原因是BrO－發(fā)生了自身的氧化還原反應，寫出反應的離子方程式：________________。

（3）試劑X的化學式為_____________，加活性炭處理的目的是________________。

（4）若直接用氨水代替尿素也可生產溴化鋰，同時生成水、二氧化碳和氮氣，該反應的化學方程式為_________________。

（5）用惰性電極電解熔融碳酸鋰可得到金屬鋰，則陽極的電極方程式為______________。

（6）若原料中碳酸鋰的質量為mg，最終得到溴化鋰的質量為ng，據此能不能計算出溴化鋰的產率?若能請寫出其表達式(含m、n的表達式)；若不能，請說明理由______________。

 

Answer 1

（1）二氧化碳 (1分)逆反應方向(1分) 溫度過高會加快溴蒸汽的揮發(fā)或次溴酸根會發(fā)生自身氧化還原反應(2分)

（2）3BrO-BrO3- +2 Br- (2分)

（3）LiOH (1分)吸附脫色(1分)

（4）3 Br2＋3 Li2CO3＋2 NH3.H2O=6 LiBr＋5 H2O＋N2↑＋3 CO2↑ (3分)

（5）2 CO32-－ 4 e-=O2↑＋2CO2↑ (2分)

（6）不能，因為在圖示流程中加入的 LiOH也會生成LiBr (2分)

【解析】

試題分析：（1）溴化時，pH過小，酸性大，碳酸鋰會反應生成CO2，另一方面使溴單質和水的反應Br2+H2O H++Br-+HBrO平衡向逆反應方向移動；溫度過高會加快溴蒸汽的揮發(fā)和次溴酸根會發(fā)生自身氧化還原反應，所以溫度不宜超過60℃。

（2） BrO－發(fā)生了自身的氧化還原反應是Br元素化合價升高和降低：3BrO- BrO3- +2 Br-。

（3）調節(jié)pH溶液時不增加新雜質，陽離子是Li+，故堿是LiOH；活性炭用于吸附脫色。

（4）題干信息“氨水代替尿素也可生產溴化鋰，同時生成水、二氧化碳和氮氣”，不難寫出3 Br2＋3 Li2CO3＋2 NH3.H2O=6 LiBr＋5 H2O＋N2↑＋3 CO2↑。

（5） 用惰性電極電解熔融碳酸鋰可得到金屬鋰，陽極陰離子CO 放電，電極方程式為2 CO－4 e-=O2↑＋2CO2↑。

（6） 若原料中碳酸鋰的質量為mg，最終得到溴化鋰的質量為ng，因為在圖示流程中加入的 LiOH也會生成LiBr，據此不能計算出溴化鋰的產率。

考點：化學與技術�？疾楣に嚵鞒讨械姆磻獥l件選擇、反應的方程式、電解原理等。