Question

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）溴在周期表中位于第

 

周期第

 

族．
（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是

 

．
（3）步驟④利用了SO₂的還原性，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）步驟⑥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)，請解釋原因

 

．
（5）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進(jìn)行分離．分離儀器的名稱是

 

．
（6）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氯化”后再蒸餾，這樣操作的意義是

 

．
（7）下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水（用離子交換樹脂除離子）的工藝流程示意圖：

活性炭的作用是

 

；O₃消毒的優(yōu)點是

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)溴在氯的下一周期，與氯在同一主族來解答；
（2）在酸性條件下不利于氯氣、溴單質(zhì)與水之間反應(yīng)；
（3）根據(jù)了SO₂的還原性和氯氣的氧化性來解答；
（4）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（5）根據(jù)分液是分離兩種不相溶的液體，用分液漏斗分離；
（6）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；
（7）天然水

沙濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性炭

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒．

解答： 解：（1）因溴在氯的下一周期，與氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族，故答案為：四，VIIA；
（2）氯氣、溴單質(zhì)與水之間能發(fā)生反應(yīng)，酸化可抑制它們與水的反應(yīng)，故答案為：酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應(yīng)；
（3）因SO₂和氯氣、水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）在溴水中，溴的沸點是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；
（5）因液溴與溴水不相溶，用分液漏斗分離，故答案為：分液漏斗；
（6）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；
故答案為：“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個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；
（7）天然水

沙濾

去除水中不溶性雜質(zhì)

活性炭

通過吸附作用去除有毒、有異味的分子

陽離子交換樹脂

去除水中的陽離子

陰離子交換樹脂

去除水中的陰離子

O3

殺菌消毒．所以活性炭的作用為吸附水中的有機物（或去除水中的異味），O₃消毒的優(yōu)點是反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害，故答案為：吸附水中的有機物，反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害；

點評：本題主要以海水化學(xué)資源的利用為背景，考查的知識點較多，培養(yǎng)了學(xué)生運用知識分析問題和解決問題的能力，題目難度中等．