Question

（2009?天津）海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

（1）請列舉海水淡化的一種方法：

蒸餾法、電滲析法、離子交換法等中的一種

．
（2）將NaCl溶液電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品H₂、

Cl₂

、

NaOH

，或H₂、

NaClO

．
（3）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的為

富集溴元素

．
（4）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為

SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是

強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕

．
（5）某化學研究性學習小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料，Br₂的沸點為59℃．微溶于水，有毒性和強腐蝕性．他們參觀生產(chǎn)過程后，了解到如下裝置：

請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱：

冷凝管

．
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是

Br₂腐蝕橡膠

．
③實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件：

控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分

．
④C中液體產(chǎn)生顏色為

深紅棕色

．為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進行的分離操作是

蒸餾

．

Answer 1

分析：（1）除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程叫海水淡化，亦稱海水脫鹽．海水淡化的方法，基本上分為兩大類：
①從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；
②除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法；
（2）電解飽和氯化鈉溶液，在陽極上產(chǎn)生氯氣，陰極上產(chǎn)生氫氣，同時生成了氫氧化鈉；如果氯氣遇到氫氧化鈉溶液可反應(yīng)生成次氯酸鈉；
（3）海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應(yīng)，得到的溴單質(zhì)濃度低，溴單質(zhì)在水中有一定的溶解性且和水反應(yīng)，提取時消耗過的能源和原料，降低了經(jīng)濟效益；
（4）SO₂吸收溴，依據(jù)氧化還原反應(yīng)生成物書寫基本規(guī)律，Br元素在自然中-1價穩(wěn)定．由于此反應(yīng)有強酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蝕設(shè)備，順利寫出工業(yè)生產(chǎn)需要解決的問題；
（5）工業(yè)制溴中提純溴的方法，主要是利用蒸餾方法，由于Br₂具有強氧化性，易把橡膠塞和橡膠管氧化腐蝕，所以不用橡膠塞和橡膠管；由于題干中給出信息Br₂的沸點是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關(guān)鍵；C中液體為冷凝下來的純溴，則顏色為深棕紅色，除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)，達到除去氯氣的目的，充分反應(yīng)后，用蒸餾的方法得到．

解答：解：（1）從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法，除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法，
故答案為：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等中的一種；
（2）電解NaCl溶液：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，若產(chǎn)生的Cl₂直接與溶液中NaOH反應(yīng)，可以生產(chǎn)消毒液NaClO，
故答案為：Cl₂；NaOH；NaClO；
（3）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，目的是低濃度的Br₂溶液在提取時消耗過多的原料和能源，轉(zhuǎn)化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質(zhì)，用于富集溴元素，
故答案為：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCI，離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，環(huán)境保護主要是減少SO₂氣體的損耗和排放，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是反應(yīng)生成了兩種強酸，易腐蝕設(shè)備，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕；
（5）①由裝置圖可知，提純溴利用的原理是蒸餾，儀器B為冷凝管，故答案為：冷凝管；
②控制溫度59℃，使溴單質(zhì)揮發(fā)，通過冷凝得到呈深紅棕色的液態(tài)溴單質(zhì)，同時避免污染環(huán)境，最后進行尾氣吸收，由于溴單質(zhì)是一種強氧化劑，易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置不能用橡膠塞和橡膠管，故答案為：Br₂腐蝕橡膠；
③達到提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件是把溫度控制在溴的沸點59°C，并收集該溫度下的餾分，故答案為：控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分；
④該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液發(fā)生反應(yīng)：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯氣，生成的溴單質(zhì)可以用蒸餾的方法得到，故答案為：深紅棕色；蒸餾．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，燒堿工業(yè)流程，實驗基本操作．