Question

【題目】溴元素主要以Br-形式存在于海水(呈弱堿性)中，利用空氣吹出法從海水中提溴，工藝流程示意如圖。已知：常溫下溴呈液態(tài)，深紅棕色，易揮發(fā)。

(1)氧化：請寫出i中的化學方程式_____。

(2)脫氯：除去含溴空氣中殘留的Cl2。

①具有脫氯作用的離子是_____。

②溶液失去脫氯作用后，補加FeBr2或加入_____，脫氯作用恢復。

(3)富集、制取Br2：

用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化為BrO和Br-。再用H2SO4酸化后可以得到Br2。寫出加入H2SO4酸化生成Br2的離子方程式_____。

(4)探究NaBr溶液與H2SO4溶液反應時H2SO4濃度對生成Br2的影響，實驗如下：

序號	A	B	C
試劑組成	1mol/LNaBr 20%H2SO4	1mol/LNaBr 98%H2SO4	將B中反應后溶液用水 稀釋
實驗現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	溶液呈棕紅色，放熱	溶液顏色變得很淺

①B中溶液呈棕紅色說明產(chǎn)生了_____。

②分析C中溶液顏色變淺的原因，甲同學認為是發(fā)生了化學反應所致；乙同學認為是用水稀釋所致。若認為甲同學的分析合理，請用具體的反應說明理由。若認為乙同學的分析合理，請進一步設(shè)計實驗方案證明。請從甲乙同學的說法中任選一個作答。

認為甲合理的理由_____(具體反應)。

認為乙合理的實驗方案_____。

Answer 1

【答案】Cl2+2Br-=2Cl-+ Br2 Fe2+、Br- 還原鐵粉 BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O Br2 若甲同學說法正確，則會發(fā)生反應：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，消耗了溴單質(zhì) 若乙同學說法正確，則要把顏色很淺的溶液用CCl4萃取，利用CCl4密度比水大，溴單質(zhì)容易溶于CCl4，觀察下層液體顏色否呈棕紅色即可

【解析】

由流程可知，海水濃縮、海水呈堿性，若不酸化，就會發(fā)生反應：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，影響溴的提取，故酸化后加氯氣發(fā)生2Br+Cl2＝Br2+2Cl，熱空氣吹出溴，且FeBr2或Fe均具有還原性，用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化為BrO3-和Br-，再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2，發(fā)生5Br+BrO3+6H+＝3Br2+3H2O，以此來解答。

(1)海水中溴元素以Br-存在，從海水中提取溴單質(zhì)，要用Cl2氧化溴離子得到，Cl2+2Br-=2Cl-+ Br2；

(2)①將溴蒸氣的殘留的Cl2脫去，可利用氯氣有強的氧化性，要加入能與Cl2反應，但不能與Br2反應的物質(zhì)，如Fe2+、Br-；

②溶液失去脫氯作用后，補加FeBr2或加入還原鐵粉，物質(zhì)具有還原性，脫氯作用就恢復；

(3)用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化為BrO3-和Br-。再用H2SO4酸化，BrO3- 和Br-及H+發(fā)生歸中反應得到Br2，其離子反應方程式為BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O；

(4)①B中溶液呈棕紅色是由于Br2是紅棕色物質(zhì)，產(chǎn)生了Br2；

②若甲同學說法正確，則會發(fā)生反應：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，消耗了溴單質(zhì)；

若乙同學說法正確，則要把顏色很淺的溶液用CCl4萃取，利用CCl4密度比水大，溴單質(zhì)容易溶于CCl4，觀察下層液體顏色是否呈棕紅色即可。