Question

(15分)海水中溴元素以Br^-形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如下圖：

(1)步驟①反應(yīng)的離子方程式是                                            。
(2)步驟③反應(yīng)的化學方程式是                                            。
(3)Br的原子序數(shù)是         ，在周期表中位于          周期          族。
(4)步驟⑤蒸餾的過程中，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)為什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”進行蒸餾，得到液溴?                                                                           
                                                               。

Answer 1

參考答案歸納如下：
(1) 2Br^- + Cl₂══Br₂ + 2Cl^-  (3分)  
(2) SO₂ + Br₂ + H₂O══2HBr + H₂SO₄ (3分)
(3)35 第四 第VII_A (3分)
(4)溫度過高，大量水蒸汽隨溴排出，溴氣中水增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，回收率低。(3分)
(5)“溴水混合物I”中雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，處理量大，生產(chǎn)成本高；經(jīng)過“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”等步驟實際上是將溴水濃縮了。(3分)

（中難）空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣與海水中溴離子反應(yīng)，使之成為單質(zhì)溴：2Br^-+Cl₂══2Cl^-+Br₂，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸氣和吸收劑SO₂發(fā)生作用轉(zhuǎn)化成氫溴酸：SO₂+Br₂+2H₂O══H₂SO₄+2HBr，以達到富集的目的。然后，再用氯氣將其氧化得到產(chǎn)品溴：2HBr+Cl₂══2HCl+Br₂。最后蒸餾得到液溴。技能空間：溴與碘都是鹵素單質(zhì)，海水提溴與海水提碘的工藝流程有相似之處，但也有所不同。海水提碘是將海洋植物如海帶、海藻等曬干、灼燒成海藻灰，浸泡海藻灰形成懸濁液，過濾掉殘渣即得含碘離子的溶液。通入氯氣發(fā)生反應(yīng)：2I^-+Cl₂══2Cl^-+I₂。接下來要向含碘單質(zhì)的溶液加入四氯化碳、苯等有機溶劑進行萃取得到碘的有機溶液，最后再分離得到碘單質(zhì)。
應(yīng)試策略：最近兩年高考的框圖推斷題中，重點考查了化學與資源綜合利用、環(huán)境保護等方面的知識，開發(fā)利用金屬礦物和海水資源是新課程標準教材中的必修內(nèi)容，在高考命題上也有所體現(xiàn)。金屬礦物中的鐵礦石、鋁土礦相關(guān)內(nèi)容，海水資源相關(guān)的海水提溴、海水提鎂都是高考命題的熱點，同學們應(yīng)給予重視。只在掌握好相關(guān)的物理、化學性質(zhì)以及基本實驗技能就能順利解答。