Question

【題目】溴化鋰是一種高效的水汽吸收劑，其一種綠色工業(yè)合成工藝如下(部分操作和條件已略去)。

已知：碳酸鋰微溶于水，水溶液顯堿性。

（1）Br2的電子式是______。

（2）合成過程中發(fā)生的反應(yīng)如下，請寫出ii反應(yīng)的化學(xué)方程式并將iii補充完整。

ⅰ. Br2 +H2OHBr +HBrO；

ⅱ._____；

ⅲ. 3LiBrO + CO(NH2)2（尿素）=3LiBr+_____。

（3）LiBrO3是生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物。

①用化學(xué)方程式表示生成改副產(chǎn)物的原因：______。

②為了提高原料的利用率，減少副產(chǎn)物的生成，必須調(diào)控體系的pH在3~5之間，通過合理的加料方法來實現(xiàn)：將碳酸鋰粉末溶解于冷的溴水中至飽和，并一次性加入尿素，然后再______，直到尿素完全轉(zhuǎn)化。

③常用硫脲除去LiBrO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4LiBrO3 +3CS(NH2)2（硫脲） +3H2O=4LiBr +3CO(NH2)2 +3H2SO4 ，選用硫脲除雜的優(yōu)點是_______；缺點是引入新雜質(zhì)且溶液酸性增強，為解決該問題需要加入的試劑是_______。

Answer 1

【答案】 Li2CO3 +2HBr= 2LiBr +H2O +CO2 ↑ CO2↑+N2↑+2H2O 3Br2 + 3Li2CO3 = 2LiBrO3 +5LiBr +3CO2 ↑ 少量多次交替加入Br2 和Li2CO3 可將LiBrO3轉(zhuǎn)化為LiBr，并得到可以循環(huán)使用的CO(NH2)2 BaCO3

【解析】(1)溴最外層有7個電子，Br2的電子式為，故答案為：；

(2)合成過程中發(fā)生的反應(yīng)如下：ⅰ. Br2 +H2OHBr +HBrO；ⅱ.反應(yīng)生成氫溴酸能夠與碳酸鋰生成溴化鋰和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為Li2CO3 +2HBr= 2LiBr +H2O +CO2 ↑，ⅲ.HBrO與碳酸鋰反應(yīng)生成LiBrO，LiBrO具有強氧化性，將CO(NH2)2氧化生成二氧化碳和氮氣，反應(yīng)的方程式為3LiBrO + CO(NH2)2=3LiBr+ CO2↑+N2↑+2H2O，故答案為：Li2CO3 +2HBr= 2LiBr +H2O +CO2 ↑；CO2↑+N2↑+2H2O；

(3)①LiBrO3是生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，生成LiBrO3的反應(yīng)方程式為3Br2 + 3Li2CO3 = 2LiBrO3 +5LiBr +3CO2 ↑，故答案為：3Br2 + 3Li2CO3 = 2LiBrO3 +5LiBr +3CO2 ↑；

②為了提高原料的利用率，減少副產(chǎn)物的生成，必須調(diào)控體系的pH在3~5之間，通過合理的加料方法來實現(xiàn)：將碳酸鋰粉末溶解于冷的溴水中至飽和，并一次性加入尿素，然后再少量多次交替加入Br2 和Li2CO3，直到尿素完全轉(zhuǎn)化，故答案為：少量多次交替加入Br2 和Li2CO3；

③常用硫脲除去LiBrO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4LiBrO3 +3CS(NH2)2(硫脲) +3H2O=4LiBr +3CO(NH2)2 +3H2SO4 ，選用硫脲除雜的優(yōu)點有可將LiBrO3轉(zhuǎn)化為LiBr，并得到可以循環(huán)使用的CO(NH2)2；缺點是引入新雜質(zhì)硫酸，且溶液酸性增強，為解決該問題，可以加入BaCO3除去硫酸，同時又不會引入新雜質(zhì)，故答案為：可將LiBrO3轉(zhuǎn)化為LiBr，并得到可以循環(huán)使用的CO(NH2)2；BaCO3。