Question

18．海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如圖1：

（1）請列舉海水淡化的兩種方法：蒸餾法、電滲透法或離子交換法．
（2）步驟I中己獲得Br₂，步驟II中又將Br₂還原為Br^-．其目的是富集溴元素．
（3）步驟II用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達(dá)95%．有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（4）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法．查閱了有關(guān)資料知：Br₂的沸點(diǎn)為59℃．微溶于水，有毒并有強(qiáng)腐蝕性．他們參觀生產(chǎn)過程后．畫了如圖2裝置簡圖：
請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱是冷凝管．
②整套實(shí)驗(yàn)裝皿中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管．其原因是溴具有強(qiáng)腐蝕性，可以腐蝕橡膠．
③實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中如何控制關(guān)鍵條件？要控制溫度計(jì)b的溫度，并收集59℃時(shí)的餾分．
④C中液體顏色為深棕紅色或紅棕色．為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr，溶液，充分反應(yīng)后．再進(jìn)行的分離操作是萃取、分液．

Answer 1

分析 海水淡化得到氯化鈉，電解氯化鈉溶液或熔融狀態(tài)氯化鈉會(huì)生成氯氣，氯氣通入母液中發(fā)生反應(yīng)得到低濃度的溴單質(zhì)溶液，通入熱空氣吹出后用二氧化硫水溶液吸收得到韓HBr和的溶液，通入適量氯氣氧化得到溴單質(zhì)，富集溴元素，蒸餾得到工業(yè)溴，
（1）根據(jù)淡化海水的方法分析，根據(jù)目前淡化海水的方法有：蒸餾法、結(jié)晶法、淡化膜法、多級閃急蒸餾法等，其中最常用的是蒸餾法；
（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(shí)消耗過的能源和原料，降低了經(jīng)濟(jì)效益；
（3）步驟II用SO₂水溶液吸收Br₂，是溴單質(zhì)和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫
（4）①蒸餾時(shí)，為充分冷凝，流出成分需要通過冷凝管冷卻；
②因溴具有強(qiáng)氧化性和腐蝕性，應(yīng)避免使用橡皮管；
③操作中控制關(guān)鍵條件是控制溫度59℃，使溴單質(zhì)揮發(fā)，收集餾分；
④C中液體為冷凝后的液溴，顏色為深棕紅色或紅棕色，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后．再進(jìn)行的分離操作是萃取分液．

解答 解：（1）目前淡化海水的方法有多種，如：蒸餾法、電滲透法、離子交換法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；
故答案為：蒸餾法；電滲透法或離子交換法；
（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(shí)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）二氧化硫吸收溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（4）①由裝置圖可知，提純溴利用的原理是蒸餾，儀器B為冷凝管，故答案為：冷凝管；
②溴單質(zhì)是一種強(qiáng)氧化劑，具有強(qiáng)腐蝕性易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置不能用橡膠塞和橡膠管，
故答案為：溴具有強(qiáng)腐蝕性，可以腐蝕橡膠；
③控制溫度59℃，使溴單質(zhì)揮發(fā)，并收集59℃時(shí)的餾分，通過冷凝得到呈深紅棕色或紅棕色的液態(tài)溴單質(zhì)，
故答案為：要控制溫度計(jì)b的溫度，并收集59℃時(shí)的餾分；
④C中液體為冷凝后的液溴，液溴顏色為深棕紅色或紅棕色，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應(yīng)后．Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，再進(jìn)行的分離操作是加入萃取劑萃取分液，再蒸餾得到液溴，
故答案為：深紅棕色；萃取、分液．

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，涉及到富集溴元素、海水提溴工藝等知識點(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，掌握從海水中提取溴的原理為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．