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(chǎn)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(yīng)不利，一方面是因為碳酸鋰會反應(yīng)生成_____________，另一方面使溴單質(zhì)和水的反應(yīng)平衡向_______移動，溫度不宜超過60℃的原因是_______。
（2）反應(yīng)過程中，若pH＞6，產(chǎn)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(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式：________________。
（3）試劑X的化學(xué)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(chǎn)溴化鋰，同時生成水、二氧化碳和氮氣，該反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)量為mg，最終得到溴化鋰的質(zhì)量為ng，據(jù)此能不能計算出溴化鋰的產(chǎn)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(yīng)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(yīng)(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 CO₃^2-－ 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)

試題分析：（1）溴化時，pH過小，酸性大，碳酸鋰會反應(yīng)生成CO₂，另一方面使溴單質(zhì)和水的反應(yīng)Br₂+H₂OH⁺+Br^-+HBrO平衡向逆反應(yīng)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(yīng)，所以溫度不宜超過60℃。
（2） BrO^－發(fā)生了自身的氧化還原反應(yīng)是Br元素化合價升高和降低：3BrO^-BrO₃^- +2 Br^-。
（3）調(diào)節(jié)pH溶液時不增加新雜質(zhì)，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(chǎn)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(zhì)量為mg，最終得到溴化鋰的質(zhì)量為ng，因為在圖示流程中加入的 LiOH也會生成LiBr，據(jù)此不能計算出溴化鋰的產(chǎn)率。