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下：

完成下列填空：
（1）將NaCl溶液進(jìn)行電解，在電解槽的陰極區(qū)獲得的產(chǎn)品有

 

（填寫名稱）．
（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）若食鹽樣品中混有NaBr雜質(zhì)，為了測定該食鹽樣品的純度，可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)過程：

在實(shí)驗(yàn)室中該定量實(shí)驗(yàn)方法屬于

 

法；請從圖中選用四個裝置（可重復(fù)使用）完成向溶液A中通入過量Cl₂的實(shí)驗(yàn)，將所選裝置的編號填入下列對應(yīng)的橫線內(nèi)；

 

→丙→

 

→

 

．

某化學(xué)小組的同學(xué)為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料，Br₂的沸點(diǎn)為59℃．微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性．他們參觀生產(chǎn)過程后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

（4）圖中儀器B的名稱為

 

，冷卻水的出口為

 

（填寫“甲”或“乙”編號）．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

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作的關(guān)鍵是

 

．
C中液體的顏色為

 

．為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入

 

溶液．（填寫化學(xué)式）

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(jì)題

分析：海水經(jīng)淡化后母液中含有溴離子，通入氯氣，可得到低濃度的溴，然后通入空氣吹出，進(jìn)行富集，用堿溶液吸收，再通入氯氣可得到濃度較大的溴，
（1）電解飽和氯化鈉溶液，在陽極上產(chǎn)生氯氣，陰極上產(chǎn)生氫氣，同時生成了氫氧化鈉；
（2）海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應(yīng)，得到的溴單質(zhì)濃度低，溴單質(zhì)在水中有一定的溶解性且和水反應(yīng)，提取時消耗過的能源和原料，降低了經(jīng)濟(jì)效益；
（3）若食鹽樣品中混有NaBr雜質(zhì)，加水溶解后通入氯氣，經(jīng)萃取分液后得到氯化鈉溶液和溴的四氯化碳溶液，對氯化鈉溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到氯化鈉固體，根據(jù)氯化鈉和樣品的質(zhì)量，可得到該食鹽樣品的純度，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，用丙進(jìn)行除雜；
（4）蒸餾時，為充分冷凝，冷凝水應(yīng)從下端進(jìn)，上端出，因溴具有強(qiáng)氧化性和腐蝕性，應(yīng)避免使用橡皮管；
（5）實(shí)驗(yàn)用蒸餾的方法分離，要達(dá)到提純溴的目的，應(yīng)控制好實(shí)驗(yàn)溫度，可用溴化鈉除氯．

解答： 解：（1）電解飽和氯化鈉溶液，在陽極上產(chǎn)生氯氣，陰極上產(chǎn)生氫氣，同時生成了氫氧化鈉，故答案為：氫氣、燒堿；
（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）若食鹽樣品中混有NaBr雜質(zhì)，加水溶解后通入氯氣，經(jīng)萃取分液后得到氯化鈉溶液和溴的四氯化碳溶液，對氯化鈉溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到氯化鈉固體，根據(jù)氯化鈉和樣品的質(zhì)量，可得到該食鹽樣品的純度，該實(shí)驗(yàn)方法為定量法中的重量法，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，用丙除去氯化氫，然后在丙中反應(yīng)，尾氣也可用丙處理，
故答案為：重量；甲；丙；丙；
（4）由裝置圖可知，提純溴利用的原理是蒸餾，儀器B為冷凝管，冷凝水應(yīng)從下端進(jìn)，即從乙進(jìn)，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：冷凝管；甲；溴蒸氣對橡膠有腐蝕作用；
（5）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，C中收集的液體為溴，顏色為紅棕色，除去氯氣，可用NaBr，
故答案為：控制好水浴溫度；紅棕色；NaBr．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的分離、提純，側(cè)重海水資源的綜合利用，涉及到海水淡化、海水提溴工藝、萃取等知識點(diǎn)，注意物質(zhì)的分離、提純應(yīng)把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同，掌握從海水中提取食鹽和溴的原理為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．