Question

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）溴在周期表中位于

 

周期，

 

族．
（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，為什么？

 

．
（3）步驟④的離子方程式：

 

．
（4）步驟⑥的蒸餾過(guò)程中，溴出口溫度為何要控制在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）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(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離．分離儀器的名稱是

 

，分離時(shí)液溴從分離器的

 

填“上口”或“下口”）排出．
（6）為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過(guò)“空氣吹出、S0₂吸收、氯化”

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：海水提取粗鹽得到苦鹵，加入硫酸酸化通入氯氣氧化得到溴單質(zhì)的海水，通入熱的空氣吹出溴單質(zhì)，用二氧化硫吸收得到吸收液氯化得到含溴單質(zhì)的化合物，通過(guò)蒸餾得到溴蒸氣，冷凝分離得到液溴，粗溴水循環(huán)使用．
（1）根據(jù)溴在氯的下一周期，與氯在同一主族來(lái)解答；
（2）在酸性條件下不利于氯氣、溴單質(zhì)與水之間反應(yīng)；
（3）根據(jù)了SO₂的還原性和氯氣的氧化性來(lái)解答；
（4）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時(shí)，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（5）根據(jù)分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（6）海水中溴離子的濃度較少，在海水提取溴之前，必須進(jìn)行海水濃縮以節(jié)約成本；

解答： 解：（1）因溴在氯的下一周期，與氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族，
故答案為：第四，VIIA；
（2）氯氣、溴單質(zhì)與水之間能發(fā)生反應(yīng)，用硫酸酸化，使氯氣、溴單質(zhì)和水的化學(xué)平衡左移，可提高Cl₂的利用率，也能減少溴單質(zhì)與水的反應(yīng)，故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應(yīng)；
（3）因SO₂和氯氣、水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，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，
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）因液溴與溴水不相溶，用分液漏斗分離，液溴在下層，從下口放出；故答案為：分液漏斗；下口；
（6）海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進(jìn)行海水濃縮，：“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的濃縮過(guò)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；
故答案為：氧化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高，“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的濃縮過(guò)程；

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，題目難度中等．