Question

7．海水是巨大的資源寶庫，在海水淡化及綜合利用方面，天津市位居全國前列；從海水中提取食鹽和溴的過程如圖甲：

（1）請列舉海水淡化的一種方法：蒸餾法．
（2）將NaCl溶液進行電解，在電解槽中可直接得到的產品有H₂、Cl₂、NaOH．
（3）步驟Ⅱ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⁺+SO₄²+2Br^-．
（4）某化學研究性學習小組為了解從工業溴中提純溴的方法，查閱了有關資料，Br₂的沸點為59℃．微溶于水，有毒性和強腐蝕性．他們參觀生產過程后，繪制了如圖乙裝置簡圖．請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱：冷凝管．
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是Br₂腐蝕橡膠．
③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：控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分．
④C中液體產生顏色為深紅棕色．為除去C中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是蒸餾．

Answer 1

分析 通過海水蒸發得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯氣，發生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用熱空氣吹出溴，用SO₂吸收Br₂，發生反應SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯氣發生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法獲取Br₂，以此解答該題．
（1）除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程叫海水淡化，亦稱海水脫鹽．海水淡化的方法，基本上分為兩大類：從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法；
（2）電解飽和氯化鈉溶液，在陽極上產生氯氣，陰極上產生氫氣，同時生成了氫氧化鈉；
（3）溴具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能發生氧化還原生成硫酸和氫溴酸；
（4）①圖中儀器B為冷凝管；
②溴單具有氧化性，橡膠易被氧化；
③控制Br₂的沸點為 59℃分離；
④C中液體為溴單質，溴單質和水分離可用蒸餾的方法．

解答 解：（1）海水淡化的有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，
故答案為：蒸餾法； 
（2）電解NaCl溶液的反應為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，可以獲得氫氣、氯氣和氫氧化鈉，
故答案為：Cl₂；NaOH；
（3）在水溶液里溴和二氧化硫反應離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄²+2Br^-；
（4）①該儀器名稱是冷凝管，冷凝管起冷凝作用，故答案為：冷凝管；
②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，
故答案為：Br₂腐蝕橡膠；
③為制取較純凈的溴單質，應該控制b的溫度，以便使溴被蒸餾，再經過冷凝得到溴單質，
故答案為：控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分；
④溴的沸點是59℃，溴蒸氣冷凝后得到溴單質，溴單質是深紅棕色，溴和水的沸點不同、溴在水中的溶解度小于在有機溶劑中的溶解度，所以可以采用蒸餾的方法分離，
故答案為：深紅棕色；蒸餾．

點評 本題考查物質的分離、提純的綜合應用，側重于海水資源的綜合利用的考查，從整體上把握溴的提純過程，知道提純過程中發生的反應及基本操作方法，再結合物質的性質分析解答，題目難度中等．