Question

5．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工藝流程如下：

（1）步驟①中叫硫酸酸化可提高CL₂的利用率，理由是酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應．
（2）步驟④利用了S0₂的還原性，反應的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（3）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80〜90℃．溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因．
（4）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離．分離儀器的名稱是分液漏斗．
（5）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氯化”后再蒸餾，這樣操作的意義是“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

Answer 1

分析 空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是在預先經過酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴離子使之成為單質溴，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用轉化成氫溴酸以達到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯氣將其氧化得到產品溴，
（1）在酸性條件下不利于氯氣、溴單質與水之間反應；
（2）根據了SO₂的還原性和氯氣的氧化性來解答；
（3）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（4）根據分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（5）海水中溴離子的濃度較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮以節(jié)約成本．

解答 解：（1）氯氣、溴單質與水之間能發(fā)生反應，酸化可抑制它們與水的反應，
故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應；
（2）因SO₂和氯氣、水反應生成硫酸和氫溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，離子反應為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低，
故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低；
（4）因液溴與溴水不相溶，用分液漏斗分離，
故答案為：分液漏斗；
（5）海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮，
故答案為：“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

點評 本題主要以海水化學資源的利用為背景，考查的知識點較多，培養(yǎng)了學生運用知識分析問題和解決問題的能力，題目難度中等．