20.(12分)(思维拓展题)某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程,其实验流程如下:
海水除去悬浮杂质氧化剂氧化Br2(g)Na2CO3溶液吸收[NaBrNaBrO3]Br2
(1)取24 L除去悬浮杂质后的海水,浓缩至2 L;
(2)向其中通入足量Cl2,反应的离子方程式:__________________________,通入热空气的目的:______________________________________;
(3)将吹出的Br2用纯碱溶液吸收,反应得到NaBr、NaBrO3和CO2,反应的化学方程式:____________________________,产生的CO2通入足量澄清石灰水中,得到1 g白色沉淀;
(4)将吸收Br2的溶液用足量硫酸处理得到Br2单质,反应的化学方程式:____________________________,理论上可以得到Br2的质量为__________________;
(5)请计算海水中溴的浓度为________g/L。
[解析] 通过反应Cl2+2Br-===Br2+2Cl-置换出溴单质后,一般用热空气或水蒸气将Br2吹出;根据各步反应,可确定如下关系:Br2-CO2-CaCO3,根据CaCO3的质量可求出原24 L海水中Br2的质量为=1.6 g,则海水中溴的浓度为=0.067 g/L。
[答案] (2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
将Br2吹出
(3)3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑
(4)5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O 1.6 g
(5)0.067