Question

某化学研究性学习小组在实验室中模拟海水提取溴的过程如下：
海水

除去悬浮

杂质

浓缩

氧化剂

氧化

热空气

Br₂（g）

Na2CO3溶液

吸收

[NaBr NaBrO₃]

H2SO4

Br₂
（1）取24L除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2L．浓缩的目的是

 

．
（2）向浓缩后的溶液中通入足量Cl₂，反应的离子方程式为

 

，通入热空气的目的是

 

．
（3）将吹出的Br₂用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO₃和CO₂，反应的化学方程式为

 

，将产生的CO₂全部通入足量澄清石灰水中，得到1g白色沉淀．
（4）假设整个过程中没有溴元素的损失，则该海水中溴的浓度为

 

g?L^-1．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：化学应用

分析：（1）海水淡化得到母液和电解氯化钠溶液可生成氯气，得到的溴单质浓度低，溴单质在水中有一定的溶解性且和水反应，提取时消耗过的能源和原料，降低了经济效益；
（2）根据氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成单质溴；根据溴易挥发；
（3）根据反应物、生成物，利用化合价升降总数相等和质量守恒来配平；
（4）根据Br^-和BrO₃^-在酸性条件下发生归中反应生成Br₂；根据各步反应，可确定如下关系：CaCO₃～CO₂～Br₂，根据CaCO₃的质量求出Br₂的质量，根据C=

m

V

来计算．

解答： 解：（1）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，目的是低浓度的Br₂溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，
故答案为：富集溴元素；
（2）因氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成单质溴：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；
因溴易挥发，所以一般用热空气或水蒸气将Br₂吹出，
故答案为：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；将Br₂吹出；
（3）将吹出的Br₂用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr、NaBrO₃和CO₂，生成一个NaBr化合价降低1，生成一个NaBrO₃化合价升高5，根据化合价升降总数相等和质量守恒来配平得：3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑，
故答案为：3Br₂+3Na₂CO₃═5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑；
（4）将产生的CO₂全部通入足量澄清石灰水中，得到1g白色沉淀，通过反应Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-置换出溴单质后，一般用热空气或水蒸气将Br₂吹出；根据各步反应，可确定如下关系：Br₂～CO₂～CaCO₃，根据CaCO₃的质量
可求出原24L海水中Br₂的质量为

160g/mol×1g

100g/mol

=1.6 g，
则海水中溴的浓度为

1.6g

24L

=0.067 g/L，
故答案为：0.067．

点评：本题结合海水提取溴的过程，考查了氧化还原反应、化学计算、方程式的书写，难度中等，在配平时抓住化合价升降总数相等．