Question

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列．从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：

 

、

 

．
（2）把溴吹出的气体X，工业上最适宜选用

 

．A．NH₃    B．空气   C．氩气    D．C0₂
（3）步骤I中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为

 

．
（4）步骤Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为

 

，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是

 

．
（5）用气体X把溴吹出，而不直接利用有机溶剂把溴萃取出来，你认为其中的理由是

 

（6）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．他们参观生产过程后，绘制了装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：

 

．
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是

 

．
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

 

④C中液体产物颜色为

 

，为除去该产物中仍残留的少量C1₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行分离的操作是

 

．

Answer 1

分析：通过海水蒸发得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯气，发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用热空气吹出溴，用SO₂吸收Br₂，发生反应SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯气发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法获取Br₂．

解答：解：通过海水蒸发得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯气，发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用热空气吹出溴，用SO₂吸收Br₂，发生反应SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯气发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法获取Br₂．
（1）海水淡化的有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故答案为：蒸馏法；电渗析法．
（2）把溴吹出的气体X，廉价且不和溴反应，工业上最适宜选用空气，故选B；
（3）海水中溴元素含量较少，步骤I中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为富集溴元素，故答案为：富集溴元素；
（4）在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，由此反应可知，生成物为强酸，所以除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）用气体X把溴吹出，而不直接利用有机溶剂把溴萃取出来，吹出之前溴含量较低，用萃取剂进行萃取，效率低下，故答案为：吹出之前溴含量较低，用萃取剂进行萃取，效率低下；
（6）①图中仪器B的名称是冷凝管，故答案为：冷凝管；
②溴能腐蚀橡胶，所以整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为：溴腐蚀橡胶；
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分，温度过高或过低都不利于溴的收集，故答案为：控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分；
④C中液体产物为溴，颜色为深红棕色，为除去该产物中仍残留的少量C1₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行分离的操作是分液，故答案为：深红棕色；分液．

点评：本题考查了海水资源的综合利用，从整体上把握溴的提纯过程，知道提纯过程中发生的反应及基本操作方法，再结合物质的性质分析解答，题目难度不大．