Question

17．溴主要以Br-形式存在于海水中，從淡化海水中提取溴的流程如圖：

完成下列填空：
（1）寫出步驟Ⅰ中反應的離子方程式2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-．
（2）步驟Ⅰ中應在通風櫥中進行，目的是防止中毒．
（3）步驟Ⅱ發生下列反應，請完成下列反應式：3Br₂+3Na₂CO₃=5NaBr+NaBrO₃+3CO₂↑
（4）步驟Ⅲ發生如下反應，用雙線法標出電子轉移情況：3H₂SO₄+5NaBr+NaBrO₃=3Na₂SO₄+3Br₂+3H₂O
該反應的氧化劑是NaBrO₃．
（5）步驟Ⅳ的操作有蒸餾和A．A．分液       B．結晶     C．過濾       D．蒸發
（6）每獲得1molBr₂，需消耗5mol/L的硫酸0.2L．

Answer 1

分析 淡化海水通入氯氣，氧化溴離子為單質溴，通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，用碳酸鈉溶液吸收溴單質，溴歧化為Br^-和BrO₃^-，其離子方程式為3Br₂+6CO₃^2-+3H₂O═5Br^-+BrO₃^-+6HCO₃^-，然后加硫酸酸化：5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄=3Na₂SO₄+3Br₂+3H₂O，得到溴的濃溶液，經萃取、蒸餾、分液，可得到液溴，以此解答．
（1）根據氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質溴書寫離子方程式；
（2）制備有毒氣體的實驗時，要及時將氣體排出，氯氣、溴單質有毒；
（3）用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化鈉和溴酸鈉，同時放出CO₂，NaBr化合價降低1，生成NaBrO₃化合價升高5，根據化合價升降總數相等和質量守恒配平；（4）化合價升高元素失電子，所在反應物是還原劑，對應產物是氧化產物，化合價降低元素得到電子，所在反應物是氧化劑，對應產物是還原產物，化合價升高數=化合價降低數=轉移電子數；
（5）溴的濃溶液，經萃取、分液、蒸餾，可得到液溴；
（6）根據硫酸酸化的方程式5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄=3Na₂SO₄+3Br₂+3H₂O計算．

解答 解：（1）氯氣氧化性大于溴單質，氯氣可以氧化溴離子為溴單質，離子反應為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，
故答案為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-；
（2）有毒氣體應有完全吸收處理裝置，氯氣、溴單質有毒，要在通風櫥中進行，為了防止中毒，要及時將氣體排出，
故答案為：防止中毒；
（3）用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化鈉和溴酸鈉，同時放出CO₂，該反應中Br元素化合價由0價變為-1價、+5價，其最小公倍數是5，再結合原子守恒得方程式為：3Br₂+3Na₂CO₃═NaBrO₃+5NaBr+3CO₂↑，
故答案為：5NaBr；
（4）5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄=3Br₂+Na₂SO₄+3H₂O中，NaBr中Br元素的化合價由-1價升高為0，為還原劑，NaBrO₃中Br元素的化合價由+5價降低為0，為氧化劑，電子轉移情況為：，
故答案為：；NaBrO₃；
（5）溴為易溶于有機溶劑的單質，溴的濃溶液，經萃取、分液、蒸餾，可得到液溴，
故答案為：分液；
（6）加硫酸酸化：5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄=3Na₂SO₄+3Br₂+3H₂O，得到溴的濃溶液，每獲得1molBr₂，需消耗1ol的硫酸，根據V（H₂SO₄）=$\frac{n}{c}$=$\frac{1mol}{5mol/L}$=0.2L，
故答案為：0.2L．

點評 本題考查混合物分離提純的綜合應用及海水提溴，為高頻考點，把握流程中的反應及混合物分離方法為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．