Question

我國有廣闊的海岸線，海水綜合利用大有可為．海水中溴含量為65mg?L^-1，從海水中提取溴的工業流程如下：

（1）以上步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴，步驟Ⅱ又將之轉變成化合態的溴，其目的是：

 

．
（2）步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用了溴的

 

．
A．氧化性  B．還原性       C．揮發性  D．腐蝕性
（3）以上流程Ⅱ中涉及的離子反應如下，請在下面方框內填入適當的化學計量數：

 

Br₂+

 

CO^2-₃═

 

BrO^-₃+

 

Br^-+

 

CO₂↑
（4）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．寫出溴與二氧化硫水溶液反應的離子方程式：

 

．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

 

．
（5）實驗室分離溴還可以用溶劑萃取法，下列可以用作溴的萃取劑的是

 

．
A．乙醇  B．四氯化碳     C．裂化汽油  D．苯．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,氧化還原反應方程式的配平

專題：元素及其化合物

分析：（1）步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴濃度很低，步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴，步驟Ⅱ又將之轉變成化合態的溴，其目的是富集溴元素；
（2）溴單質具有易揮發性；
（3）根據反應物、生成物，結合轉移電子守恒、原子守恒配平方程式；
（4）溴具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，二者在水溶液中混合易發生氧化還原生成氫溴酸和硫酸；強酸對設備的嚴重腐蝕；
（5）萃取劑的選取標準：萃取劑和溶質不反應、溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度、萃取劑和原溶劑不互溶；

解答： 解：根據流程分析可知：海水通過一定方法淡化得到淡水和鹵水，鹵水加入氧化劑氧化溴離子為單質溴，通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用的是溴單質的易揮發性，再利用酸溶液中溴酸根離子和溴離子發生氧化還原反應得到溴單質；
（1）步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴濃度很低，如果直接蒸餾，生產成本較高，不利于工業生產，步驟Ⅰ中已獲得游離態的溴，步驟Ⅱ又將之轉變成化合態的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，
故答案為：富集溴元素；
（2）溴易揮發，步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，就是利用溴的揮發性，
故選C；
（3）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，再結合原子守恒或電荷守恒得方程式為3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑，
故答案為：3；3；1；5；3；
（4）上述流程中吹出的溴蒸氣，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯氣氧化后蒸餾．溴與二氧化硫水溶液反應生成硫酸和溴化氫，反應的化學方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，離子方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，硫酸和氫溴酸為強酸，強酸對設備的嚴重腐蝕，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；強酸對設備的嚴重腐蝕； 
（5）萃取劑的選取標準：萃取劑和溶質不反應、溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度、萃取劑和原溶劑不互溶，
A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取劑，故A錯誤；
B．四氯化碳符合萃取劑選取標準，所以能作萃取劑，故B正確；
C．裂化汽油和溴能發生加成反應，所以不能作萃取劑，故C錯誤；
D．苯符合萃取劑選取標準，所以能作萃取劑，故D正確；
故選BD．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，涉及萃取劑的選取、氧化還原反應、方程式的配平等知識點，從整體上分析流程，知道每一步可能發生的反應及基本操作，再結合基本概念、基本理論是解答關鍵，題目難度中等．