Question

6．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：已知：
①海水中溴元素（以Br^-表示）的浓度0.068g/L；
②Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．

（1）请写出两种海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法．
（2）海水中溴离子的物质的量浓度为0.00085mol/L．
（3）步骤Ⅰ中已获得低溶度的含Br₂溶液，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，步骤Ⅲ又得到Br₂，其目的为富集溴元素．
（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Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（5）工业溴提纯可用蒸馏法，蒸馏时加热方法最好采用水浴加热，蒸馏装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是Br₂腐蚀橡胶．
（6）Br₂是有机合成工业中的重要原料，甲苯的一溴代物有多种，其中苯环上的一氯代物只有两种的结构简式为．

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，以此解答该题．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法；
故答案为：蒸馏法、电渗析法、离子交换法；
（2）海水中溴元素（以Br^-表示）的浓度0.068g/L，计算溴元素物质的量得到物质的量浓度=$\frac{\frac{0.068g}{80g/mol}}{1L}$=0.00085mol/L；
故答案为：0.00085mol/L；
（3）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，目的是低浓度的Br₂溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，
故答案为：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴单质发生反应：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）Br₂的沸点为59℃，微溶于水，依据蒸馏操作的依据是控制物质沸点得到；溴单质具有强氧化性，能氧化橡胶管，蒸馏装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是Br₂腐蚀橡胶；
故答案为：水浴加热；Br₂腐蚀橡胶；
（6）甲苯的一溴代物有多种，其中苯环上的一氯代物只有两种，则结构对称，甲基与溴原子位于苯环的对位，结构简式为，
故答案为：．

点评 本题考查物质的分离、提纯的综合应用，侧重于海水资源的综合利用的考查，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．