Question

6．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）步驟①獲得Br₂的離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-；
（2）步驟③所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄．在該反應(yīng)中，氧化劑是Br₂（填化學(xué)式）；若反應(yīng)中生成2molHBr，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為1.204×10²⁴個(gè)．
（3）根據(jù)上述反應(yīng)可判斷SO₂、Cl₂、Br₂三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序是：Cl₂＞Br₂＞SO₂
（4）步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用了溴的C．
A．氧化性  B．還原性       C．揮發(fā)性  D．腐蝕性
（5）步驟⑤的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃．溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因：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．
（6）步驟⑥中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離．分離儀器的名稱是分液漏斗．
（7）提取溴單質(zhì)時(shí)，蒸餾溴水混合物Ⅱ而不是蒸餾溴水混合物Ⅰ，請(qǐng)說明原因：空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個(gè)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．

Answer 1

分析 海水提取氯化鈉后得到苦鹵，在鹵水中通入氯氣氧化溴在為溴單質(zhì)，得到含溴單質(zhì)的海水混合物Ⅰ，利用熱空氣和溴單質(zhì)的揮發(fā)性吹出溴單質(zhì)，得到含溴的空氣，再用二氧化硫吸收得到吸收液，通入氯氣氧化富集溴，得到溴水混合物Ⅱ，蒸餾得到溴蒸氣冷凝分離得到液溴，
（1）步驟①獲得Br₂的離子反應(yīng)是氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)；
（2）步驟③所發(fā)生反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)中元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑，依據(jù)電子守恒和化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)；
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性進(jìn)行判斷；
（4）液溴易揮發(fā)分析；
（5）在溴水中，溴的沸點(diǎn)是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時(shí)，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（6）根據(jù)分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（7）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；

解答 解：（1）步驟①獲得Br₂的離子反應(yīng)是氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br-═Br₂+2Cl^-；
（2）步驟③所發(fā)生反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，反應(yīng)中元素化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑，負(fù)值溴單質(zhì)中溴元素化合價(jià)降低，所以Br₂為氧化劑，依據(jù)電子守恒和化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，若反應(yīng)中生成2molHBr，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為2mol×6.02×10²³/mol=1.204×10²⁴，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄； Br₂； 1.204×10²⁴；
（3）根據(jù)以上分析可知，氯氣能夠?qū)�溴離子氧化成溴單質(zhì)，溴單質(zhì)能夠氧化二氧化硫，則說明氧化性強(qiáng)弱為：Cl₂＞Br₂＞SO₂，
故答案為：Cl₂＞Br₂＞SO₂；
（4）步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用的是液溴易揮發(fā)，故選C，
故答案為：C；
（5）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；
（6）由于液溴與溴水不相溶，可用分液漏斗分離，
故答案為：分液漏斗；
（7）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(gè)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：空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個(gè)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；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的綜合利用，題目難度中等，把握流程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，注意掌握海水資源及其綜合應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>