Question

16．溴及其化合物在生活和生产中都有重要应用，自然界中的溴绝大多数都分布在海洋中，从海水中提取溴是溴的最主要来源．
（1）海水中溴的主要存在形式是A（填字母代号）．
A．Br^-      B．Br₂        C．BrO^-      D．BrO₃^-
（2）实验室若要直接浓缩海水时，下列仪器肯定不需要的是AE．

（3）工业上常将海水中的溴转化为单质，再用热空气吹出溴，采用以下两种方式吸收：
方法I、二氧化硫水溶液吸收，该方法中二氧化硫是还原剂（填“氧化剂”或“还原剂”）．
方法II、纯碱溶液吸收法，生成物之一是NaBrO₃，写出反应的化学方程式3Na₂CO₃+3Br₂=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑．
（4）现有一份吸收了溴的无色溶液X，假定吸收剂和溴完全反应，通过下列实验可探究X是采用哪种方法吸收溴的（已知pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝）．
①用玻璃棒蘸取少量X点在pH试纸上，试纸呈红色，证明X是采用方法I吸收的；另取少量X，依次加入稀硫酸和四氯化碳，充分振荡后静置，观察到溶液分层，下（填“上”或“下”）层呈橙红色，有关反应的离子方程式为5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，证明X是采用方法II吸收的．
②请再设计一个实验验证X是采用方法I吸收溴所得的溶液取少量X，加入几滴BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则X是用方法I吸收的．

Answer 1

分析 （1）海水中溴元素以离子形式存在；
（2）浓缩海水，通过蒸发浓缩；
（3）二氧化硫水溶液吸收溴单质生成硫酸和溴化氢，纯碱溶液吸收法，溴单质发生歧化反应生成物是NaBrO₃，NaBr，据此书写化学方程式；
（4）①采用方法I吸收是利用二氧化硫的还原性和溴单质反应生成两种强酸，取少量X，依次加入稀硫酸和四氯化碳，溴化钠和溴酸钠在酸性溶液中生成单质溴，溴单质在四氯化碳中溶解性大于水，发生萃取现象，下层呈橙红色；
②可以设计实验检验生成的硫酸溶液中硫酸根离子的存在．

解答 解：（1）海水中溴元素主要以形式Br^-存在，故选A，
故答案为：A；
（2）浓缩海水，通过蒸发浓缩，用到的仪器有玻璃棒、三脚架、酒精灯、蒸发皿等，冷凝管是蒸馏中冷凝馏分的仪器，坩埚用于加热固体，
故答案为：AE；
（3）方法I、二氧化硫水溶液吸收水是二氧化硫水溶液吸收溴单质生成硫酸和溴化氢，二氧化硫为反应中的还原剂，方法II、纯碱溶液吸收法，溴单质发生歧化反应生成物是NaBrO₃，NaBr，反应的化学方程式为：3Na₂CO₃+3Br₂=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑，
故答案为：还原剂； 3Na₂CO₃+3Br₂=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑；
（4）①采用方法I吸收是利用二氧化硫的还原性和溴单质反应生成两种强酸，用玻璃棒蘸取少量X点在pH试纸上，试纸呈红色，证明X是采用方法I吸收的；
取少量X，依次加入稀硫酸和四氯化碳，溴化钠和溴酸钠在酸性溶液中生成单质溴，溴单质在四氯化碳中溶解性大于水，发生萃取现象，下层呈橙红色，有关反应的离子方程式为：5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，证明X是采用方法II吸收的，
故答案为：红；下； 5Br^-+BrO₃^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
②实验验证X是采用方法I吸收溴所得的溶液，可以设计实验检验生成的硫酸溶液中硫酸根离子的存在，具体步骤为取少量X，加入几滴BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则X是用方法I吸收的，
故答案为：取少量X，加入几滴BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，则X是用方法I吸收的．

点评 本题考查了海水资源的综合应用，主要是溴的制备、富集、生成等过程分析，注意离子检验方法、离子反应等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．