Question

【題目】浩瀚的大海蘊(yùn)含的元素有80多種，是一個(gè)巨大的寶藏庫。地球上99%以上的溴元素都蘊(yùn)藏在大海中，因此，溴被稱為“海洋元素”。工業(yè)上常用“空氣吹出法”工藝進(jìn)行海水提溴。因鹵水中溴（Br2）的含量較低，必須用工業(yè)方法將鹵水進(jìn)行濃縮、提純從而達(dá)到節(jié)約成本和能源的目的。“空氣吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工藝，此法可從低濃度含溴鹵水中提取溴（Br2）。其工藝流程如下：

（1）粗鹽中含有多種可溶性雜質(zhì)如氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣和一些不溶性雜質(zhì)。粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、酒精燈、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和______。若需要將粗鹽精制，則要除凈其中的氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣等可溶性雜質(zhì)，常需用的試劑有：鹽酸（過量）、BaCl2溶液（過量）、NaOH溶液（過量）和Na2CO3溶液（過量）。在此精制過程中，滴加過量鹽酸的作用是________。

（2）步驟④：含溴（Br2）的空氣被SO2吸收會轉(zhuǎn)化成HBr和硫酸，請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（3）步驟⑥中的“蒸餾”是一種分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物的方法，根據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的差異通過控制溫度進(jìn)行分離。蒸餾過程中發(fā)生了__________（填“物理”或“化學(xué)”）變化。已知溴的沸點(diǎn)是58.5℃，而實(shí)際溴出口溫度一般控制在80—90℃，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)。溫度不能過高的原因是______。

（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】 漏斗 除去過量的氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液 Br2 + SO2 + 2H2O === H2SO4 + 2HBr 物理 溫度過高，會產(chǎn)生大量水蒸氣，使溴氣中水分增加 “空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程是一個(gè)溴的濃縮過程，與直接蒸餾含溴海水相比，可節(jié)約成本和能源。

【解析】（1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，應(yīng)該通過過濾除去，過濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；（3）水的沸點(diǎn)是100℃；（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是：氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個(gè)Br2的富集過程，成本低。（1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，應(yīng)該通過過濾堿性，過濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，因此在此精制過程中，滴加過量鹽酸的作用是除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉。（2）步驟④：含溴（Br2）的空氣被SO2吸收會轉(zhuǎn)化成HBr和硫酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。（3）蒸餾過程中沒有生成新物質(zhì)，發(fā)生了物理變化；溫度不能過高的原因是：溫度過高，大量水蒸氣排出，溴蒸氣中水蒸氣增加。（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是：“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程是一個(gè)溴的濃縮過程，與直接蒸餾含溴海水相比，可節(jié)約成本和能源。