Question

17．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工艺流程如下：

（1）溴在周期表中位于第四_周期第VIIA_族．
（2）步骤④利用了SO₂的还原性，反应的化学方程式为Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-_．
（3）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃．温度过高或过低都不利于生产，请解释原因温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低
（4）步骤①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO₂吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程，与直接蒸馏含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

Answer 1

分析 海水提取氯化钠后得到苦卤，在卤水中加入硫酸酸化，通入氯气氧化溴在为溴单质，得到含溴单质的海水，利用热空气和溴单质的挥发性吹出溴单质，再用二氧化硫吸收得到吸收液，再通入氯气氧化富集溴，得到溴水混合物，蒸液得到溴蒸气冷凝分离得到液溴，
（1）根据溴在氯的下一周期，与氯在同一主族来解答；
（2）根据了SO₂的还原性和氯气的氧化性来解答；
（3）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度80℃-90℃时，水不沸腾而溴蒸气挥发；
（4）海水中溴离子的浓度较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩以节约成本．

解答 解：（1）因溴在氯的下一周期，与氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族，故答案为：第四，VIIA；
（2）因SO₂和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低，
故答案为：温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
（4）海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩，：“空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程，与直接蒸馏含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低；
故答案为：空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程，与直接蒸馏含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

点评 本题主要以海水化学资源的利用为背景，考查的知识点较多，培养了学生运用知识分析问题和解决问题的能力，题目难度中等．