Question

7．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列；从海水中提取食盐和溴的过程如图甲：

（1）请列举海水淡化的一种方法：蒸馏法．
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H₂、Cl₂、NaOH．
（3）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⁺+SO₄²+2Br^-．
（4）某化学研究性学习小组为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，绘制了如图乙装置简图．请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：冷凝管．
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Br₂腐蚀橡胶．
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分．
④C中液体产生颜色为深红棕色．为除去C中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是蒸馏．

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．
（1）除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程叫海水淡化，亦称海水脱盐．海水淡化的方法，基本上分为两大类：从海水中取淡水，有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法；除去海水中的盐分，有电渗拆法、离子交换法和压渗法；
（2）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；
（3）溴具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能发生氧化还原生成硫酸和氢溴酸；
（4）①图中仪器B为冷凝管；
②溴单具有氧化性，橡胶易被氧化；
③控制Br₂的沸点为 59℃分离；
④C中液体为溴单质，溴单质和水分离可用蒸馏的方法．

解答 解：（1）海水淡化的有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，
故答案为：蒸馏法； 
（2）电解NaCl溶液的反应为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，可以获得氢气、氯气和氢氧化钠，
故答案为：Cl₂；NaOH；
（3）在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄²+2Br^-；
（4）①该仪器名称是冷凝管，冷凝管起冷凝作用，故答案为：冷凝管；
②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，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：Br₂腐蚀橡胶；
③为制取较纯净的溴单质，应该控制b的温度，以便使溴被蒸馏，再经过冷凝得到溴单质，
故答案为：控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；
④溴的沸点是59℃，溴蒸气冷凝后得到溴单质，溴单质是深红棕色，溴和水的沸点不同、溴在水中的溶解度小于在有机溶剂中的溶解度，所以可以采用蒸馏的方法分离，
故答案为：深红棕色；蒸馏．

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，题目难度中等．