Question

12．我国有较长的海岸线，浩瀚的海洋是一个巨大的物质资源和能量的宝库．目前，世界各国都在研究如何充分利用海洋资源．全球海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg•L^-1．其工业提取法有：
Ⅰ．空气吹出纯碱吸收法．方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到单质溴．该方法涉及的反应有：
①Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-
②3Br₂+3CO${\;}_{3}^{2-}$═BrO${\;}_{3}^{-}$+5Br^-+3CO₂↑；
③BrO${\;}_{3}^{-}$+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O
其中②中的氧化剂是Br₂，③中的还原剂是Br^-．
Ⅱ．空气吹出SO₂吸收法．该方法基本同（Ⅰ），只是将吹出的溴用SO₂溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴．
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
Ⅲ．溶剂萃取法．该法是利用单质溴在水中和萃取剂中溶解度的不同的原理来进行的．
实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是分液漏斗．
下列可以用于海水中溴的萃取的试剂是②（填序号）．
①乙醇　②四氯化碳　③硝酸．

Answer 1

分析 Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，还原剂失电子化合价升高而发生氧化反应；
Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应；
Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应．

解答 解：Ⅰ．氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，自身被还原生成氯离子，离子反应方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑中Br₂的化合价由0价变为+5价和-1价，所以Br₂是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br₂，③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O．中的还原剂是Br^-，
故答案为：Br₂；Br^-；
Ⅱ．溴有氧化性，二氧化硫有还原性，在水溶液里，二氧化硫和溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
Ⅲ．用于萃取实验的仪器是分液漏斗，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在水中的溶解度，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，根据萃取剂的选取标准知，乙醇、硝酸都和水互溶，所以不能作萃取剂，能作萃取剂的是四氯化碳；
故答案为：分液漏斗；②．

点评 本题以海水资源的综合利用为载体综合考查物质的分离、提纯，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目难度中等，涉及萃取剂的选取、氧化还原反应、等知识点，基本概念、基本理论是解答关键．