Question

海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如圖1：

（1）請列舉海水淡化的兩種方法：

 

．
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的是

 

．
（3）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為

 

，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是

 

．
（4）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料知：Br₂的沸點(diǎn)為59℃，微溶于水，有毒并有強(qiáng)腐蝕性．他們參觀生產(chǎn)過程后，畫了如圖2裝置簡圖：
請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱是

 

．
②整套實(shí)驗(yàn)裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是

 

．
③實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件？

 

．
④C中液體顏色為

 

．為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是

 

．

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：海水淡化后得到NaCl、母液、淡水，電解氯化鈉溶液得到氯氣，2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，將氯氣通入母液中發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，再向含有HBr的溶液中通入適量氯氣蒸餾得到溴單質(zhì)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答．

解答： 解：海水淡化后得到NaCl、母液、淡水，電解氯化鈉溶液得到氯氣，2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，將氯氣通入母液中發(fā)生反應(yīng)2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，再向含有HBr的溶液中通入適量氯氣蒸餾得到溴單質(zhì)，
（1）淡化海水的方法有：蒸餾法、結(jié)晶法、淡化膜法、多級閃急蒸餾法等，故答案為：蒸餾法、結(jié)晶法、淡化膜法、多級閃急蒸餾法（任選兩種）；
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，目的是低濃度的Br₂溶液在提取時消耗過多的原料和能源，轉(zhuǎn)化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質(zhì)，用于富集溴元素，
故答案為：富集溴元素；
（3）二氧化硫吸收溴單質(zhì)，Br元素的化合價由0降低為-1價，Br₂在反應(yīng)中作氧化劑，表現(xiàn)氧化性，S元素的化合價由+4價升高到+6價，SO₂作還原劑，發(fā)生反應(yīng)：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是反應(yīng)生成了兩種強(qiáng)酸，易腐蝕設(shè)備，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；強(qiáng)酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕；
（4）①該儀器名稱是冷凝管，冷凝管起冷凝作用，故答案為：冷凝管；
②控制溫度59℃，使溴單質(zhì)揮發(fā)，通過冷凝得到呈深紅棕色的液態(tài)溴單質(zhì)，同時避免污染環(huán)境，最后進(jìn)行尾氣吸收，由于溴單質(zhì)是一種強(qiáng)氧化劑，易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置不能用橡膠塞和橡膠管，故答案為：Br₂腐蝕橡膠；
③為制取較純凈的溴單質(zhì)，應(yīng)該控制b的溫度，以便使溴被蒸餾，再經(jīng)過冷凝得到溴單質(zhì)，
故答案為：控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分；
④溴的沸點(diǎn)是59℃，溴蒸氣冷凝后得到溴單質(zhì)，溴單質(zhì)是深紅棕色，溴和水的沸點(diǎn)不同、溴在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑中的溶解度，所以可以采用蒸餾或分液的方法分離，
故答案為：深紅棕色；分液（或蒸餾 ）．

點(diǎn)評：本題以海水資源綜合利用為載體考查了氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離和提純、工藝流程等知識點(diǎn)，能從整體上把握工藝流程，知道物質(zhì)間的反應(yīng)、每一步的目的，題目難度中等．