Question

18．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如图1：

（1）请列举海水淡化的两种方法：蒸馏法、电渗透法或离子交换法．
（2）步骤I中己获得Br₂，步骤II中又将Br₂还原为Br^-．其目的是富集溴元素．
（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SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（4）某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法．查阅了有关资料知：Br₂的沸点为59℃．微溶于水，有毒并有强腐蚀性．他们参观生产过程后．画了如图2装置简图：
请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称是冷凝管．
②整套实验装皿中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管．其原因是溴具有强腐蚀性，可以腐蚀橡胶．
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？要控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分．
④C中液体颜色为深棕红色或红棕色．为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr，溶液，充分反应后．再进行的分离操作是萃取、分液．

Answer 1

分析 海水淡化得到氯化钠，电解氯化钠溶液或熔融状态氯化钠会生成氯气，氯气通入母液中发生反应得到低浓度的溴单质溶液，通入热空气吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到韩HBr和的溶液，通入适量氯气氧化得到溴单质，富集溴元素，蒸馏得到工业溴，
（1）根据淡化海水的方法分析，根据目前淡化海水的方法有：蒸馏法、结晶法、淡化膜法、多级闪急蒸馏法等，其中最常用的是蒸馏法；
（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）步骤II用SO₂水溶液吸收Br₂，是溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢
（4）①蒸馏时，为充分冷凝，流出成分需要通过冷凝管冷却；
②因溴具有强氧化性和腐蚀性，应避免使用橡皮管；
③操作中控制关键条件是控制温度59℃，使溴单质挥发，收集馏分；
④C中液体为冷凝后的液溴，颜色为深棕红色或红棕色，为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后．再进行的分离操作是萃取分液．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多种，如：蒸馏法、电渗透法、离子交换法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法；
故答案为：蒸馏法；电渗透法或离子交换法；
（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）二氧化硫吸收溴单质发生氧化还原反应，生成硫酸和溴化氢，反应的离子方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（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，故答案为：冷凝管；
②溴单质是一种强氧化剂，具有强腐蚀性易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，
故答案为：溴具有强腐蚀性，可以腐蚀橡胶；
③控制温度59℃，使溴单质挥发，并收集59℃时的馏分，通过冷凝得到呈深红棕色或红棕色的液态溴单质，
故答案为：要控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；
④C中液体为冷凝后的液溴，液溴颜色为深棕红色或红棕色，为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后．Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，再进行的分离操作是加入萃取剂萃取分液，再蒸馏得到液溴，
故答案为：深红棕色；萃取、分液．

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