Question

7．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③的離子方程式：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（2）步驟⑤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(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離．分離儀器的名稱是分液漏斗．
（3）溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯氣，因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過溴化鐵（或其他含Br^-的鹽類物質(zhì)）（填試劑名稱）溶液，以除去氯氣．
（4）步驟⑤的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃．溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因：若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低．
（5）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應(yīng)
（6）提取溴單質(zhì)，采用蒸餾“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸餾“溴水混合物Ⅰ”，請(qǐng)說明原因：將“溴水混合物Ⅰ”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅�混合物Ⅱ”是Br₂的濃縮過程，可提高效率，減少能耗，降低成本．

Answer 1

分析 海水中通入氯氣氧化溴離子得到溴水的混合溶液，用熱空氣吹出溴單質(zhì)得到含溴的空氣，通過二氧化硫吸收后富集溴元素得到吸收液，再通入氯氣氧化溴化氫得到溴水的混合溶液，蒸餾得到溴單質(zhì)，
（1）步驟⑤中溴單質(zhì)與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫；
（2）根據(jù)分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，可以氧化溴離子生成溴單質(zhì)，所以可以通過溴化鐵反應(yīng)除去氯氣；
（4）依據(jù)溴單質(zhì)的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)分析，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，溫度控制過高，水會(huì)沸騰，溫度過低，溴蒸氣不易揮發(fā)；
（5）在酸性條件下不利于氯氣、溴單質(zhì)與水之間反應(yīng)；
（6）海水中溴元素較少，從“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”過程是富集溴元素；

解答 解：（1）溴單質(zhì)有氧化性，二氧化硫具有還原性，溴和二氧化硫在水溶液中易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴單質(zhì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，和還原性的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO₂和溴單質(zhì)、水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（2）因液溴與溴水不相溶，可用分液漏斗通過分液操作分離，
故答案為：分液漏斗；
（3）溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可以氧化溴離子生成溴單質(zhì)，因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過溴化鐵（或其他含Br^-的鹽類物質(zhì)），
故答案為：溴化鐵（或其他含Br^-的鹽類物質(zhì)）；
（4）溴的沸點(diǎn)是58.5°C，溫度應(yīng)控制在80～90℃最佳，溫度控制過高，水會(huì)沸騰，溴蒸氣中有水，溫度過低，溴蒸氣不易揮發(fā)，
故答案為：若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率太低；
（5）氯氣、溴單質(zhì)與水之間能發(fā)生反應(yīng)，酸化可抑制它們與水的反應(yīng)，故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應(yīng)；
（6）海水中溴元素較少，從“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”過程中，的目的是增大溴單質(zhì)的濃度，富集溴元素，將“溴水混合物Ⅰ”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅�混合物Ⅱ”是Br₂的濃縮過程，可提高效率，減少能耗，降低成本，
故答案為：將“溴水混合物Ⅰ”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅�混合物Ⅱ”是Br₂的濃縮過程，可提高效率，減少能耗，降低成本．

點(diǎn)評(píng) 本題主要以海水化學(xué)資源的利用為背景，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．