Question

20．溴及其化合物用途十分广泛，我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：

①A装置中通入a气体的目的是（用离子方程式表示）Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气．通入热空气的目的是吹出Br₂；
③B装置中通入的b气体是SO₂，目的是使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，试写出该反应的化学方程式Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
④C装置的作用是吸收未反应的Cl₂、Br₂和SO₂．

Answer 1

分析 由流程可知，氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴，在吹出塔中富集溴，然后在吸收塔中溴、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr；
由实验装置可知，a为氯气，可氧化溴离子，热空气可将生成的溴蒸气吹出，气体b为二氧化硫，在B装置中发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，C装置为尾气处理装置，吸收氯气、二氧化硫、溴等，以此来解答．

解答 解：①要想使溴离子变成溴单质，则加入的a能和溴离子发生反应生成溴单质，氯气能和溴离子发生置换反应生成溴单质，离子反应方程式为Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，
故答案为：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
②溴易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Br₂，故答案为：吹出Br₂；
③使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的，可知气体b为SO₂，发生的反应为Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，
故答案为：SO₂；Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
④氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以C装置是尾气处理装置，可知C的作用为吸收未反应的Cl₂、Br₂和SO₂，
故答案为：吸收未反应的Cl₂、Br₂和SO₂．

点评 本题考查海水资源开发利用及海水提溴，为高频考点，涉及氧化还原反应、离子反应及流程分析，注重基础知识的综合运用，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等．