Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)取V L濃縮的海水，用下圖所示裝置模擬工業(yè)法提溴。回答下列問題：

（1）裝置A可用于實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，其反應(yīng)原理為________________________________(用離子方程式表示)，裝置B是SO2貯氣瓶，則Q中的溶液為________________。

（2）溴的富集過程：

①通入氯氣與通入熱空氣的順序是先通______________，通入氯氣時K1、K2、K3的關(guān)、開方式是___________________。

②裝置D的作用是_______________________________，通入SO2時裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。

（3）溴的精制：

①待裝置E中Br-全部轉(zhuǎn)化為單質(zhì)后，再利用下圖中的____________(填字母)裝置進(jìn)行蒸餾即可得到純溴。

②假設(shè)最終得到m g純溴，實(shí)驗(yàn)中溴的利用率為b%，則濃縮海水中c(Br-)=______________.

Answer 1

【答案】 飽和NaHSO3溶液 Cl2 或氯氣 關(guān)閉K1、K3，打開K2 吸收尾氣，防止其污染空氣 SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4 C mol/L或 mol/L

【解析】

（1）裝置A為固液加熱裝置，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱的條件下制備氯氣

其反應(yīng)原理為MnO2+4H++2Cl-Mn2 ++Cl2↑+2H2O；裝置B是SO2貯氣瓶，酸性氣體SO2難溶于對應(yīng)酸式鹽溶液，在取用二氧化硫時，可加入飽和NaHSO3溶液后可將SO2排出，并無損失；

（2）①熱空氣的作用是將溴單質(zhì)從溶液中吹出，從而達(dá)到富集溴的目的，因此應(yīng)向溶液中先通一段時間氯氣，將溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，再通入熱空氣，將溴從溶液中分離出來；通入氯氣時應(yīng)關(guān)閉K3，防止氯氣進(jìn)入裝置E影響后續(xù)制取結(jié)果，多余的氯氣有毒，不能排放到大氣中，應(yīng)打開K2用堿液吸收，關(guān)閉K1；

②裝置D的作用吸收尾氣，防止其污染空氣；通入SO2時裝置E中的溴單質(zhì)與SO2發(fā)生反應(yīng)生成溴化氫和硫酸，化學(xué)方程式為SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4；

（3）①在進(jìn)行蒸餾操作過程中，儀器溫度計用來測得蒸餾出的蒸汽的溫度，溫度計的水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶的支管口處，對蒸餾出的蒸汽進(jìn)行冷凝，冷凝管內(nèi)通入冷凝水的方向?yàn)橄逻M(jìn)上出；

②根據(jù)反應(yīng)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可知，生成1mol Br2，消耗2mol Br-，現(xiàn)制得m g純溴，則消耗Br-的物質(zhì)的量為，由于實(shí)驗(yàn)中溴的利用率為b%，則濃縮海水中Br-的總物質(zhì)的量為，則濃縮海水中c(Br)===mol/L或mol/L。