Question

6．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）步骤①获得Br₂的离子反应方程式为：Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-；
（2）步骤③所发生反应的化学方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄．在该反应中，氧化剂是Br₂（填化学式）；若反应中生成2molHBr，则转移电子数约为1.204×10²⁴个．
（3）根据上述反应可判断SO₂、Cl₂、Br₂三种物质氧化性由强到弱的顺序是：Cl₂＞Br₂＞SO₂
（4）步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用了溴的C．
A．氧化性  B．还原性       C．挥发性  D．腐蚀性
（5）步骤⑤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，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．
（6）步骤⑥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．
（7）提取溴单质时，蒸馏溴水混合物Ⅱ而不是蒸馏溴水混合物Ⅰ，请说明原因：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 海水提取氯化钠后得到苦卤，在卤水中通入氯气氧化溴在为溴单质，得到含溴单质的海水混合物Ⅰ，利用热空气和溴单质的挥发性吹出溴单质，得到含溴的空气，再用二氧化硫吸收得到吸收液，通入氯气氧化富集溴，得到溴水混合物Ⅱ，蒸馏得到溴蒸气冷凝分离得到液溴，
（1）步骤①获得Br₂的离子反应是氯气氧化溴离子生成溴单质；
（2）步骤③所发生反应是溴单质和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，反应中元素化合价降低的物质做氧化剂，依据电子守恒和化学方程式定量关系计算电子转移总数；
（3）根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性进行判断；
（4）液溴易挥发分析；
（5）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；
（6）根据分液是分离两种不相溶的液体，用分液漏斗分离；
（7）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）步骤①获得Br₂的离子反应是氯气氧化溴离子生成溴单质，反应的离子方程式Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-，
故答案为：Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-；
（2）步骤③所发生反应是溴单质和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，反应中元素化合价降低的物质做氧化剂，负值溴单质中溴元素化合价降低，所以Br₂为氧化剂，依据电子守恒和化学方程式定量关系计算电子转移总数，若反应中生成2molHBr，转移电子物质的量为2mol，则转移电子数约为2mol×6.02×10²³/mol=1.204×10²⁴，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄； Br₂； 1.204×10²⁴；
（3）根据以上分析可知，氯气能够将溴离子氧化成溴单质，溴单质能够氧化二氧化硫，则说明氧化性强弱为：Cl₂＞Br₂＞SO₂，
故答案为：Cl₂＞Br₂＞SO₂；
（4）步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用的是液溴易挥发，故选C，
故答案为：C；
（5）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；
（6）由于液溴与溴水不相溶，可用分液漏斗分离，
故答案为：分液漏斗；
（7）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，：“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；
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 本题考查了海水资源的综合利用，题目难度中等，把握流程中发生的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，注意掌握海水资源及其综合应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．