Question

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）溴在元素周期表中位于

 

周期，

 

族．
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，其原因是

 

．
（3）步骤④的离子方程式：

 

．
（4）步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度要控制在80-90℃．温度过高或过低都不利于生产，请解释原因

 

（5）步骤⑧中溴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

 

，分离时液溴从分离器的

 

（填“上口”或“下口”）排出．
（6）不直接用步骤②后含Br₂的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO₂吸收、氧化”的原因是

 

（7）下列有关溴单质的叙述正确的是

 

A．是易挥发的深红棕色液体
B．实验室少量液溴可保存在橡皮塞的棕色瓶中，并且加少量的水液封
C．可用酒精从溴水中萃取溴
D．溴可以与NaI溶液反应，置换出碘单质．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：海水经分离后得到的苦卤中含有溴离子，酸化后通入氯气，发生Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，可生成Br₂，吹入空气，可将Br₂分离出来，用二氧化硫吸收，发生Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，起到富集的目的，然后再通入氯气，可得到浓度较大的溴，经蒸馏，可得到液溴，结合溴的性质以及题目要求解答该题．
（1）溴在氯的下一周期，与氯在同一主族；
（2）在酸性条件下不利于氯气、溴单质与水之间反应；
（3）根据了SO₂的还原性和氯气的氧化性来解答；
（4）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；
（5）分液是分离两种不相溶的液体，用分液漏斗分离；
（6）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；
（7）结合溴具有强氧化性以及萃取的特点判断．

解答： 解：海水经分离后得到的苦卤中含有溴离子，酸化后通入氯气，发生Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，可生成Br₂，吹入空气，可将Br₂分离出来，用二氧化硫吸收，发生Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，起到富集的目的，然后再通入氯气，可得到浓度较大的溴，经蒸馏，可得到液溴，
（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：第四；VIIA；
（2）氯气、溴单质与水之间能发生反应，用硫酸酸化，使氯气、溴单质和水的化学平衡左移，可提高Cl₂的利用率，也能减少溴单质与水的反应，故答案为：酸化可抑制Cl₂、Br₂与水反应；
（3）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-；
（4）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；
（5）因液溴与溴水不相溶，用分液漏斗分离，液溴在下层，从下口放出；故答案为：分液漏斗；下口；
（6）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：氧化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高，“空气吹出、SO₂吸收、氧化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程；
（7）溴为红棕色液体，具有强氧化性，可置换出碘，在实验保存时，应避免使用橡胶塞，从溶液中分离出溴，应用苯或四氯化碳等与水不溶的有机溶剂，不能用酒精，只有AD符合．
故答案为：AD．

点评：本题主要以海水化学资源的利用为背景考查物质的分离和提纯，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验的原理和方法，难点中等．