Question

（2012?長寧區二模）某興趣小組探究以鹵水為原料制取Br₂原理．
（1）甲同學設計以鹵水為原料制取Br₂實驗，流程如圖1，其中操作1使用的試劑是

四氯化碳

，所用的玻璃儀器名稱是

分液漏斗、錐形瓶

．
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，可在液溴中加入

③

（填序號）后再萃取分液即可．
①亞硫酸鈉溶液     ②濃NaOH溶液     ③氫溴酸
（3）乙同學提出工業從海水中提取溴的過程如圖2，其中操作1已獲得Br₂，操作2又將Br₂還原為Br^-，其目的為

富集溴元素

．

（4）上述操作2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^-

，由此反應可知，除環境保護外，在工業生產中應解決的主要問題是

強酸對設備的嚴重腐蝕

．為了解從工業溴中提純溴的方法，他們查閱了有關資料見下表，后設計實驗裝置如下圖：

溴	物理性質	暗紅色液體，刺激性氣味．室溫下易揮發．熔點-7.2℃，沸點59.1℃．密度2.928g?cm-3．稍溶于冷水．
	化學性質	溶于水生成次溴酸

（5）蒸餾裝置連接部分都用磨口玻璃接口，而不用橡膠管和橡膠塞連接，是因為：

溴會腐蝕橡膠

，圖中儀器B的名稱：

冷凝管

．
（6）實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件：

注意觀察溫度計讀數，控制好水浴溫度，并收集59℃時的餾分

．C中液體產物顏色為

深棕紅色

．

Answer 1

分析：（1）依據流程通入氯氣氧化溴離子得到溴單質，利用萃取分液的辦法得到下層溶液中含溴單質，所以操作1使用的試劑是四氯化碳；依據分液操作判斷需要玻璃儀器；
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，需要加入氫溴酸后再萃取分液；亞硫酸鈉和氫氧化鈉溶液都和氯氣、溴單質發生反應；
（3）海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應，得到的溴單質濃度低，溴單質在水中有一定的溶解性且和水反應，提取時消耗過的能源和原料，降低了經濟效益；
（4）SO₂吸收溴，依據氧化還原反應生成物書寫基本規律，Br元素在自然中-1價穩定．由于此反應有強酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蝕設備，順利寫出工業生產需要解決的問題；
（5）工業制溴中提純溴的方法，主要是利用蒸餾方法，由于Br₂具有強氧化性，易把橡膠塞和橡膠管氧化腐蝕，所以不用橡膠塞和橡膠管；
（6）由于題干中給出信息Br₂的沸點是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關鍵；C中液體為冷凝下來的純溴，則顏色為深棕紅色，除去該產物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯氣反應生成氯化鈉和溴單質，達到除去氯氣的目的，充分反應后，用蒸餾的方法得到．

解答：解：（1）通入氯氣氧化溴離子得到溴單質，利用萃取分液的辦法得到下層溶液中含溴單質，所以操作1使用的試劑是四氯化碳；分液用到的玻璃儀器為分液漏斗、錐形瓶，
故答案為：四氯化碳；分液漏斗、錐形瓶； 
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，需要加入氫溴酸后再萃取分液；亞硫酸鈉和氫氧化鈉溶液都和氯氣、溴單質發生反應；所以選項中只有③符合，
故答案為：③；
（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生反應，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCI，離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，環境保護主要是減少SO₂氣體的損耗和排放，工業生產中應解決的主要問題是反應生成了兩種強酸，易腐蝕設備，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，強酸對設備的嚴重腐蝕．
（5））控制溫度59℃，使溴單質揮發，通過冷凝得到呈深紅棕色的液態溴單質，同時避免污染環境，最后進行尾氣吸收，由于溴單質是一種強氧化劑，易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置不能用橡膠塞和橡膠管，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：溴會腐蝕橡膠；冷凝管；
（6）達到提純溴的目的，操作中應控制的關鍵條件是把溫度控制在溴的沸點59°C，并收集該溫度下的餾分，C中液體產物顏色為液溴紅棕色；該產物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液發生反應：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯氣，生成的溴單質可以用蒸餾的方法得到，
故答案：注意觀察溫度計讀數，控制好水浴溫度，并收集 59℃時的餾分；深棕紅色．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，燒堿工業流程，實驗基本操作．