Question

化學(xué)----化學(xué)與技術(shù)模塊
海水中溴元素以Br^-形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如下圖：

（1）步驟①反應(yīng)的離子方程式是______．
（2）步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（3）Br的原子序數(shù)是______，在周期表中位于______周期______族．
（4）步驟⑤蒸餾的過(guò)程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃．溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因：______．
（5）為什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”進(jìn)行蒸餾，得到液溴？______．

Answer 1

解：（1）氧化性氯氣比溴強(qiáng)，溴離子容易被氯氣氧化為溴的單質(zhì)，反應(yīng)為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；
（2）溴單質(zhì)有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者之間的反應(yīng)為：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
（3）溴元素在周期表中和氯元素同主族，位于氯元素的下面，本族的三、四周期元素的原子序數(shù)相差18，氯的原子序數(shù)為17，則溴為35，在第四周期第ⅤⅡA族，故答案為：35、4、ⅤⅡA；
（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(guò)高，水會(huì)沸騰，溴蒸氣中有水，溫度過(guò)低，溴蒸氣不易揮發(fā)，故答案為：溫度過(guò)高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過(guò)低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低；
（5）溴水混合物I的組成有水、液溴還有含有氯離子的鹽等成分，要獲得溴，應(yīng)采用分餾操作，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多麻煩，故答案為：溴水混合物I成分復(fù)雜，要獲得溴需控制多個(gè)溫度，操作麻煩．
分析：（1）海水中的溴離子容易被氯氣氧化為溴的單質(zhì)，氧化性氯氣比溴強(qiáng)；
（2）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)；
（3）溴元素在周期表中和氯元素同主族，位于氯元素的下面，本族的三、四周期元素的原子序數(shù)相差18；
（4）溴的沸點(diǎn)是58.5°C，溫度控制過(guò)高，水會(huì)沸騰，溫度過(guò)低，溴蒸氣不易揮發(fā)；
（5）溴水混合物I的組成有水、液溴還有含有氯離子的鹽等成分．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)鹵素性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)題，考查了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，難度較大．