Question

12．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：

（1）将NaCl溶液进行电解，在电解槽的阴极区获得的产品有氢气、烧碱（填写名称）．
（2）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的是富集溴元素．
（3）若食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品的纯度，可设计如下实验过程：

在实验室中该定量实验方法属于重量法；请从图（甲-丁）中选用四个装置（可重复使用）完成向溶液A中通入过量Cl₂的实验，将所选装置的编号填入下列对应的横线；甲→丙→丙→丙

（4）某化学小组的同学为了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，设计了如下实验装置：

①图中仪器B的名称为，冷却水的出口为甲（填写“甲”或“乙”编号）．
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是溴蒸气对橡胶有腐蚀作用．
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作的关键是控制好水浴温度．
④C中液体的颜色为．为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液．（填写化学式）

Answer 1

分析 海水经淡化后母液中含有溴离子，通入氯气，可得到低浓度的溴，然后通入空气吹出，进行富集，用碱溶液吸收，再通入氯气可得到浓度较大的溴，
（1）电解饱和氯化钠溶液，在阳极上产生氯气，阴极上产生氢气，同时生成了氢氧化钠；
（2）海水淡化得到的母液和电解氯化钠溶液生成的氯气反应，得到的溴单质浓度低，溴单质在水中有一定的溶解性且和水反应，提取时消耗过的能源和原料，降低了经济效益；
（3）若食盐样品中混有NaBr杂质，加水溶解后通入氯气，经萃取分液后得到氯化钠溶液和溴的四氯化碳溶液，对氯化钠溶液进行蒸发结晶，得到氯化钠固体，根据氯化钠和样品的质量，可得到该食盐样品的纯度，实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，用丙进行除杂；
（4）①蒸馏时，为充分冷凝，冷凝水应从下端进，上端出；
②因溴具有强氧化性和腐蚀性，应避免使用橡皮管；
③实验用蒸馏的方法分离，要达到提纯溴的目的，应控制好实验温度；
④可用溴化钠除氯．

解答 解：（1）电解饱和氯化钠溶液，在阳极上产生氯气，阴极上产生氢气，同时生成了氢氧化钠，
故答案为：氢气、烧碱；
（2）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；
（3）若食盐样品中混有NaBr杂质，加水溶解后通入氯气，经萃取分液后得到氯化钠溶液和溴的四氯化碳溶液，对氯化钠溶液进行蒸发结晶，得到氯化钠固体，根据氯化钠和样品的质量，可得到该食盐样品的纯度，该实验方法为定量法中的重量法，实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，用丙除去氯化氢，然后在丙中反应，尾气也可用丙处理，
故答案为：重量；甲；丙；丙；
（4）①由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，冷凝水应从下端进，即从乙进，控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，
故答案为：冷凝管；甲；
②由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，
故答案为：溴蒸气对橡胶有腐蚀作用；
③达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，
故答案为：控制好水浴温度；
④C中收集的液体为溴，颜色为红棕色，除去氯气，可用NaBr，
故答案为：红棕色；NaBr．

点评 本题考查物质的分离、提纯，侧重海水资源的综合利用，涉及到海水淡化、海水提溴工艺、萃取等知识点，注意物质的分离、提纯应把握物质的性质的异同，掌握从海水中提取食盐和溴的原理为解答该题的关键，题目难度中等．