Question

15．溴單質(zhì)具有廣泛的工業(yè)價值，查閱資料知：Br₂的沸點(diǎn)為59℃微溶于水，有毒性，某化學(xué)小組模擬工業(yè)流程從濃縮的海水中提取液溴，主要實驗裝罝（夾持裝置略去）及操作步驟如圖：

①連接A與B，關(guān)閉活塞b、d，打開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl₂至反應(yīng)結(jié)束
②關(guān)閉a、c，打開b、d，向A中鼓入足量熱空氣
③進(jìn)行步嫌②的同時．向B中通入足g SO₂
④關(guān)閉b．打開a，再通過A向B中緩慢通入足量Cl₂
⑤將B中所得液體進(jìn)行蒸餾．收集液溴．
請回答：
（1）判斷步驟①中反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-
（2）步驟②中鼓入熱空氣的作用為使A中生成的Br₂隨空氣流進(jìn)入B中
（3）此實驗中尾氣均可用c（填選項字母）吸收處理．
a．水 b．濃硫酸c．NaOH溶液d．飽和NaCl溶液
吸收SO₂的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-
（4）步驟⑤中，蒸餾用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計、接液管、錐形瓶外，還有冷凝管和蒸餾燒瓶：要達(dá)到提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件為控制溫度計溫度，并收集59℃時的餾分
（5）若直接連接A與C，進(jìn)行步驟①和②，充分反應(yīng)后，向錐形瓶中滴加稀硫酸，再
經(jīng)步驟⑤，也能制得液溴．滴加稀硫酸之前，C中反應(yīng)生成了 NaBr、NaBrO₃；和一種無色氣體，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Br₂+3Na₂CO₃=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑
（6）與B裝置相比，采用C裝置的優(yōu)點(diǎn)為操作簡單，污染�。�

Answer 1

分析 （1）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能與含溴離子的溶液反應(yīng)置換出溴單質(zhì)；
（2）溴易揮發(fā)；
（3）溴、氯氣和二氧化硫都有毒，可用堿液吸收；步驟①制取溴，步驟②使溴揮發(fā)，步驟③吸收溴成溴離子，步驟④生成溴；
（4）根據(jù)蒸餾所需儀器回答；由于題干中給出信息Br₂的沸點(diǎn)是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關(guān)鍵；
（5）根據(jù)題給信息，溴和碳酸鈉反應(yīng)生成了溴化鈉和溴酸鈉，化合價升降總數(shù)相等和原子守恒配平方程式；
（6）采用C裝置，步驟少，減少了二氧化硫的污染．

解答 解：（1）氯氣具有強(qiáng)氧化性，與溴離子反應(yīng)生產(chǎn)溴單質(zhì)，離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（2）溴易揮發(fā)，升高溫度促進(jìn)其揮發(fā)，所以通入熱空氣的目的是吹出Br₂；故答案為：使A中生成的Br₂隨空氣流進(jìn)入B中；
（3）氯氣不可能完全反應(yīng)，氯氣和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)，未反應(yīng)的二氧化硫、氯氣和溴都有毒，不能直接排空，且這幾種物質(zhì)都能和堿反應(yīng)，所以用堿液吸收；
二氧化硫具有還原性，把單質(zhì)溴還原為溴離子，反應(yīng)的方程式為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；故答案為：c；Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）蒸餾需要蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、溫度計、牛角管和錐形瓶等；達(dá)到提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件是把溫度控制在溴的沸點(diǎn)59°C，并收集該溫度下的餾分，故答案為：冷凝管（或冷凝器）；蒸餾燒瓶；控制溫度計溫度，并收集59℃時的餾分；
（5）根據(jù)題給信息，溴和碳酸鈉反應(yīng)生成了溴化鈉和溴酸鈉，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式為：Br₂+Na₂CO₃→NaBr+NaBrO₃，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等配平為：3Br₂+3Na₂CO₃→5NaBr+NaBrO₃，根據(jù)原子守恒，還有產(chǎn)物二氧化碳3mol，故反應(yīng)方程式為：3Br₂+3Na₂CO₃=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑，
故答案為：3Br₂+3Na₂CO₃=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑；
（6）采用C裝置，步驟少，減少了二氧化硫的污染，故答案為：操作簡單，污染�。�

點(diǎn)評 本題結(jié)合海水提取溴的過程，考查了實驗基本操作、實驗方案的評價、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，難度中等，在配平時抓住化合價升降總數(shù)相等．