Question

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

 

周期第

 

族．
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是

 

．
（3）步骤④利用了SO₂的还原性，反应的离子方程式为

 

．
（4）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

 

．
（5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离．分离仪器的名称是

 

．
（6）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

 

．
（7）下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水（用离子交换树脂除离子）的工艺流程示意图：

活性炭的作用是

 

；O₃消毒的优点是

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）根据溴在氯的下一周期，与氯在同一主族来解答；
（2）在酸性条件下不利于氯气、溴单质与水之间反应；
（3）根据了SO₂的还原性和氯气的氧化性来解答；
（4）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；
（5）根据分液是分离两种不相溶的液体，用分液漏斗分离；
（6）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；
（7）天然水

沙滤

去除水中不溶性杂质

活性炭

通过吸附作用去除有毒、有异味的分子

阳离子交换树脂

去除水中的阳离子

阴离子交换树脂

去除水中的阴离子

O3

杀菌消毒．

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：四，VIIA；
（2）氯气、溴单质与水之间能发生反应，酸化可抑制它们与水的反应，故答案为：酸化可抑制Cl₂、Br₂与水反应；
（3）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-；
（4）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；
（5）因液溴与溴水不相溶，用分液漏斗分离，故答案为：分液漏斗；
（6）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；
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；
（7）天然水

沙滤

去除水中不溶性杂质

活性炭

通过吸附作用去除有毒、有异味的分子

阳离子交换树脂

去除水中的阳离子

阴离子交换树脂

去除水中的阴离子

O3

杀菌消毒．所以活性炭的作用为吸附水中的有机物（或去除水中的异味），O₃消毒的优点是反应产物无毒无害，故答案为：吸附水中的有机物，反应产物无毒无害；

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．