Question

【題目】我國有廣闊的海岸線，海水綜合利用大有可為．海水中Br﹣含量為65mgL﹣1，從海水中提取溴的工業(yè)流程如下：

（1）以上步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是：_______．

（2）步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴的___（填序號）．

A．氧化性B．還原性C．揮發(fā)性D．腐蝕性

（3）以上流程Ⅱ中涉及的離子反應(yīng)如下，請在下面方框內(nèi)填入適當?shù)幕瘜W計量數(shù)：

___Br2+　　CO32﹣═　　BrO3﹣+　　Br﹣+　　CO2↑

（4）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．寫出溴蒸氣與二氧化硫水溶液反應(yīng)的離子方程式：___________．

（5）實驗室從溴水中分離出溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是____（填序號）．

A．乙醇B．四氯化碳C．裂化汽油 D．苯

（6）用上述流程制得含Br265%的工業(yè)溴1t，至少需要海水_____m3．

（7）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．寫出溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________．

Answer 1

【答案】 富集溴元素 C 3；3；1；5；3； SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣ BD 2.0×104 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣．

【解析】

根據(jù)流程分析可知：海水通過曬鹽得到氯化鈉和鹵水，鹵水加入氧化劑氯氣氧化溴離子為單質(zhì)溴，得到低濃度Br2的溶液，通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，用純堿溶液吸收得到含Br-和BrO3-的混合溶液，再利用酸溶液中溴酸根離子和溴離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到溴單質(zhì)，蒸餾利用的是溴單質(zhì)的易揮發(fā)性，據(jù)此分析解答。

（1）步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴濃度很低，如果直接蒸餾，生產(chǎn)成本較高，不利于工業(yè)生產(chǎn)，步驟Ⅰ中已獲得游離態(tài)的溴，步驟Ⅱ又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的溴，其目的是富集溴元素，降低成本；（2）溴易揮發(fā)，步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，就是利用溴的揮發(fā)性，故選C；（3）該反應(yīng)中Br元素化合價由0價變?yōu)?1價、+5價，其最小公倍數(shù)是5，再結(jié)合原子守恒或電荷守恒得方程式為3Br2+3CO32-＝BrO3-+5Br-+3CO2↑；（4）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．溴與二氧化硫水溶液反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的化學方程式為：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，離子方程式：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；（5）萃取劑的選取標準：萃取劑和溶質(zhì)不反應(yīng)、溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度、萃取劑和原溶劑不互溶，A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取劑，A錯誤；B．四氯化碳符合萃取劑選取標準，所以能作萃取劑，B正確；C．裂化汽油和溴能發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能作萃取劑，C錯誤；D．苯符合萃取劑選取標準，所以能作萃取劑，D正確；答案選BD；（6）用上述流程制得含Br265%的工業(yè)溴1t，含溴元素質(zhì)量=1t×65%×2=1.3t=1.3×109mg，海水中Br-含量為65mgL-1，溴元素守恒，則海水的體積=1.3×109mg/65mg/L=2.0×107L=2.0×104m3；（7）溴具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，二者在水溶液中混合易發(fā)生氧化還原生成氫溴酸和硫酸，反應(yīng)的離子方程式為SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-。