Question

空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工藝流程如下：

（1）溴在元素周期表中位于

 

周期，

 

族．
（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，其原因是

 

．
（3）步驟④的離子方程式：

 

．
（4）步驟⑥的蒸餾過程中，溴出口溫度要控制在80-90℃．溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因

 

（5）步驟⑧中溴氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離．分離儀器的名稱是

 

，分離時液溴從分離器的

 

（填“上口”或“下口”）排出．
（6）不直接用步驟②后含Br₂的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的原因是

 

（7）下列有關(guān)溴單質(zhì)的敘述正確的是

 

A．是易揮發(fā)的深紅棕色液體
B．實(shí)驗(yàn)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．可用酒精從溴水中萃取溴
D．溴可以與NaI溶液反應(yīng)，置換出碘單質(zhì)．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計題

分析：海水經(jīng)分離后得到的苦鹵中含有溴離子，酸化后通入氯氣，發(fā)生Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，可生成Br₂，吹入空氣，可將Br₂分離出來，用二氧化硫吸收，發(fā)生Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，起到富集的目的，然后再通入氯氣，可得到濃度較大的溴，經(jīng)蒸餾，可得到液溴，結(jié)合溴的性質(zhì)以及題目要求解答該題．
（1）溴在氯的下一周期，與氯在同一主族；
（2）在酸性條件下不利于氯氣、溴單質(zhì)與水之間反應(yīng)；
（3）根據(jù)了SO₂的還原性和氯氣的氧化性來解答；
（4）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（5）分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（6）海水中溴離子的濃度較少，在海水提取溴之前，必須進(jìn)行海水濃縮以節(jié)約成本；
（7）結(jié)合溴具有強(qiáng)氧化性以及萃取的特點(diǎn)判斷．

解答： 解：海水經(jīng)分離后得到的苦鹵中含有溴離子，酸化后通入氯氣，發(fā)生Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，可生成Br₂，吹入空氣，可將Br₂分離出來，用二氧化硫吸收，發(fā)生Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，起到富集的目的，然后再通入氯氣，可得到濃度較大的溴，經(jīng)蒸餾，可得到液溴，
（1）因溴在氯的下一周期，與氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族，故答案為：第四；VIIA；
（2）氯氣、溴單質(zhì)與水之間能發(fā)生反應(yīng)，用硫酸酸化，使氯氣、溴單質(zhì)和水的化學(xué)平衡左移，可提高Cl₂的利用率，也能減少溴單質(zhì)與水的反應(yīng)，故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應(yīng)；
（3）因SO₂和氯氣、水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低，
故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產(chǎn)率低；
（5）因液溴與溴水不相溶，用分液漏斗分離，液溴在下層，從下口放出；故答案為：分液漏斗；下口；
（6）海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進(jìn)行海水濃縮，“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低；
故答案為：氧化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高，“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的過程實(shí)際上是一個Br₂的濃縮過程；
（7）溴為紅棕色液體，具有強(qiáng)氧化性，可置換出碘，在實(shí)驗(yàn)保存時，應(yīng)避免使用橡膠塞，從溶液中分離出溴，應(yīng)用苯或四氯化碳等與水不溶的有機(jī)溶劑，不能用酒精，只有AD符合．
故答案為：AD．

點(diǎn)評：本題主要以海水化學(xué)資源的利用為背景考查物質(zhì)的分離和提純，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握�?shí)驗(yàn)的原理和方法，難點(diǎn)中等．