Question

1．海水中含有丰富的溴，从海水中提取溴的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）从盐碱湖中取食盐和纯碱，有“夏晒盐，冬天捞碱”之说，其原理是纯碱的溶解度受温度影响大，冬天温度低，纯碱易析出；食盐溶解度受温度影响不大，夏天温度高，水分易蒸发，食盐易析出；
（2）如果直接萃取操作Ⅰ的溴溶液获取粗溴，后果是获得的溴产量较低、成本较高，操作Ⅰ通常需要用稀硫酸酸化，其目的是提供氢离子，使溴化钠和溴酸钠在酸性条件下生成溴单质；
（3）工业上，利用热气体X将溶液中的溴单质吹出，X可能是空气，利用溴单质的性质是挥发性（填“氧化性”“还原性”“挥发性”或“腐蚀性”）；
（4）用纯碱溶液吸收溴蒸气的离子方程式为3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
（5）粗溴中含少量氯气，用离子方程式表示溴化钠的作用：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（6）已知氧化性：BrO₃^-＞Cl₂，操作2中，如果用浓盐酸代替硫酸，其后果可能是溴酸钠将Cl^-氧化为氯气，影响生成溴的纯度．

Answer 1

分析 （1）纯碱的溶解度随温度的降低而减小，且受温度的影响较大，冬天纯碱的溶解度较小，容易析出；氯化钠的溶解度收温度的影响较小，夏天温度较高，随着水分的很快蒸发，氯化钠从溶液中结晶析出；
（2）操作1获得的溴的溶液中浓度降低，会大大提高生成成本；操作2中用稀硫酸酸化后，溴离子和溴酸根离子在酸性条件下转化成溴单质；
（3）溴具有挥发性，可以用热的空气从溶液中吹出溴单质；
（4）碳酸钠与溴单质反应生成溴化钠、溴酸钠和水，据此写出反应的了离子方程式；
（5）氯气氧化性大于溴单质，溴离子能够与氯气反应从而除去氯气；
（6）氧化性BrO₃^-＞Cl₂，BrO₃^-可氧化Cl^-．

解答 解：（1）纯碱的溶解度随温度的降低而减小，且受温度的影响较大，所以冬天时纯碱的溶解度很小，会有很多的纯碱晶体从湖中结晶析出，所以冬天捞碱；夏天时，温度高，纯碱的溶解度变得很大，而氯化钠的溶解度几乎不变，随着水分的很快蒸发，氯化钠就会从溶液中结晶析出，
故答案为：纯碱的溶解度受温度影响大，冬天温度低，纯碱易析出；食盐溶解度受温度影响不大，夏天温度高，水分易蒸发，食盐易析出；
（2）操作1的溶液组成有水、液溴还有含有氯离子的盐等成分，溴单质的浓度较小，如果直接，萃取操作1的溴溶液获取粗溴，会导致获得溴产量低、成本高；操作2中稀硫酸提供氢离子，使溴化钠和溴酸钠在酸性条件下生成溴单质，
故答案为：获得的溴产量较低、成本较高；提供氢离子，使溴化钠和溴酸钠在酸性条件下生成溴单质；
（3）根据溴单质的挥发性，工业上利用热空气将溶液中的溴单质吹出，故答案为：空气；挥发性；
（4）碳酸钠与溴单质反应生成溴化钠、溴酸钠和水，反应的离子方程式为：3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑，故答案为：3Br₂+3CO₃^2-=5Br^-+BrO₃^-+3CO₂↑；
（5）氯气能够与溴离子反应生成溴单质，反应的离子方程式为：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，故答案为：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（6）由于氧化性：BrO₃^-＞Cl₂，BrO₃^-可氧化Cl^-，操作2中，如果用浓盐酸代替硫酸，溴酸钠会将Cl^-氧化为氯气，影响生成溴的纯度，
故答案为：溴酸钠将Cl^-氧化为氯气，影响生成溴的纯度．

点评 本题考查了海水资源的综合应用、制备实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确制备原理及化学实验基本操作方法为解答关键，注意掌握物质制备方案的设计原则，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．