Question

【题目】工业上常用如下的方法从海水中提溴：

浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X产品溴

完成下列填空：

(1)上述流程中有两步都涉及到氯气。写出氯元素在周期表中的位置：_______；足量氯气与铁反应生成氯化铁，足量碘与铁反应生成碘化亚铁。运用原子结构和元素周期律简要说明导致产物中铁元素价态不同的原因________。

(2)和氯元素位于同主族的另外一个短周期元素单质的电子式是：___，两者气态氢化物的稳定性是：_______>_______（填写化学式）。

(3)步骤②中体现了溴具有的性质是_______（文字简述）。

(4)写出步骤③中反应的离子方程式（说明：此反应在水溶液中进行）：_______；

(5)溴蒸汽还可以用饱和碳酸钠溶液来吸收，产物为NaBr、NaBrO3，同时放出CO2，请写出该反应的化学方程式并标明电子转移方向与数目：_______。

(6)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯气，除去氯气的方法是_______。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅦA族 氯和碘处于同一主族，原子最外层都有7个电子，由于碘原子电子层数比氯多，原子核对最外层电子吸引力弱，所以碘得电子能力弱，单质的氧化性比氯弱，无法将铁元素氧化到+3价 HF HCl 沸点低，易挥发 Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 加入溴化钠溶液，搅拌，静置，分液

【解析】

浓缩后增大溴离子的浓度，与氯气发生2Br-+C12=Br2+2Cl-，用空气和水蒸气将溴吹出，并用SO2吸收，从而达到富集溴，③中发生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，④中发生Cl2+2HBr=Br2+2HCl；

(1)根据元素的原子结构与元素在周期表的位置书写，根据同族元素性质的递变性分析；

(2)和氯元素位于同主族的另外一个短周期元素单质为F2，氟原子间形成一对共用电子对，非金属性越强氢化物稳定性越强；

(3)步骤②中体现了溴具有的性质是易挥发性；

(4)步骤③中反应是发生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，将其改写为离子方程式；

(5)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，根据氧化还原反应的规律标注电子转移情况；

(6)根据非金属元素单质间的置换反应除去杂质。

(1)氯元素核电荷数17，原子核外三个电子层，最外层电子数7个，所以Cl元素在周期表的位置位于周期表中第三周期第ⅤⅡA。由于氯和碘处于元素周期表中同一主族，原子最外层都有7个电子，但由于碘原子电子层数比氯原子多，原子核对最外层电子吸引力弱，使得碘得电子能力弱，单质的氧化性比氯弱，只能将Fe氧化为+2价的Fe2+，无法将铁元素氧化到+3价；

(2)和氯元素位于同主族的另外一个短周期元素单质为F2，氟原子间形成一对共用电子对，使分子中每个F原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为；非金属性越强氢化物稳定性越强，两者气态氢化物的稳定性是HF>HCl；

(3)步骤②中用空气和水蒸气将溴吹出，并用SO2将Br2蒸气吸收，从而达到富集溴的目的，这体现了溴具有的性质是沸点低，易挥发的特点；

(4)步骤③中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=H2SO4+2HBr，将其改写为离子方程式为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；

(5)吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，反应的化学方程式为：3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，在该反应中，溴元素0价变化为-1价和+5价，电子转移总数5e-，该反应的化学方程式并标明电子转移方向与数目为：；

(6)由于氧化性Cl2>Br2，所以用上述方法制得的液溴常溶有少量氯气，除去其中氯气的方法是向其中加入溴化钠溶液，充分搅拌，发生反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，然后再静置，分液。