Question

12．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，反应的离子方程式为2H₂O+SO₂+Br₂═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（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，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增加．温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低．
（4）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．分离仪器的名称是分液漏斗．
（5）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 空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯气将其氧化得到产品溴，
（1）根据溴在氯的下一周期，与氯在同一主族来解答；
（2）因SO₂和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸；
（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）根据分液是分离两种不相溶的液体，用分液漏斗分离；
（5）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：4，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）因液溴与溴水不相溶，用分液漏斗分离，故答案为：分液漏斗；
（5）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．

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．