Question

6．海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：已知：
①海水中溴元素（以Br^-表示）的濃度0.068g/L；
②Br₂的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性．

（1）請寫出兩種海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法．
（2）海水中溴離子的物質的量濃度為0.00085mol/L．
（3）步驟Ⅰ中已獲得低溶度的含Br₂溶液，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，步驟Ⅲ又得到Br₂，其目的為富集溴元素．
（4）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達95%，有關反應的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（5）工業(yè)溴提純可用蒸餾法，蒸餾時加熱方法最好采用水浴加熱，蒸餾裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是Br₂腐蝕橡膠．
（6）Br₂是有機合成工業(yè)中的重要原料，甲苯的一溴代物有多種，其中苯環(huán)上的一氯代物只有兩種的結構簡式為．

Answer 1

分析 通過海水蒸發(fā)得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯氣，發(fā)生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用熱空氣吹出溴，用SO₂吸收Br₂，發(fā)生反應SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯氣發(fā)生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法獲取Br₂，以此解答該題．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多種，如：蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；
故答案為：蒸餾法、電滲析法、離子交換法；
（2）海水中溴元素（以Br^-表示）的濃度0.068g/L，計算溴元素物質的量得到物質的量濃度=$\frac{\frac{0.068g}{80g/mol}}{1L}$=0.00085mol/L；
故答案為：0.00085mol/L；
（3）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，轉化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質，用于富集溴元素，
故答案為：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴單質發(fā)生反應：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（5）Br₂的沸點為59℃，微溶于水，依據(jù)蒸餾操作的依據(jù)是控制物質沸點得到；溴單質具有強氧化性，能氧化橡膠管，蒸餾裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是Br₂腐蝕橡膠；
故答案為：水浴加熱；Br₂腐蝕橡膠；
（6）甲苯的一溴代物有多種，其中苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，則結構對稱，甲基與溴原子位于苯環(huán)的對位，結構簡式為，
故答案為：．

點評 本題考查物質的分離、提純的綜合應用，側重于海水資源的綜合利用的考查，從整體上把握溴的提純過程，知道提純過程中發(fā)生的反應及基本操作方法，再結合物質的性質分析解答，題目難度不大．