Question

15．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下：
已知：①海水中溴元素的濃度0.067g/L；
②Br₂的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性．

（1）請寫出一種海水淡化的方法：蒸餾法（或電滲析法、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^-，其目的為富集溴元素．
（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SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（4）某化學研究性學習小組為了從工業溴中提純溴的方法，繪制了如下裝置簡圖：

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，其原因為Br₂腐蝕橡膠．
③實驗中要達到提純溴的目的，操作的關鍵是控制溫度計b的溫度，并收集沸點為59℃時的餾分．
④C中液體產物顏色為深紅棕色，為除去該產物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是分液（或蒸餾）．

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．

解答 解：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．
（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（或電滲析法、離子交換法）；
（2）海水中溴元素含量較少，步驟I中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的為富集溴元素，故答案為：富集溴元素；
（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：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（4）①圖中儀器B的名稱是冷凝管，故答案為：冷凝管；
②溴能腐蝕橡膠，所以整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，故答案為：Br₂腐蝕橡膠；
③Br₂的沸點為59℃，蒸餾水應控制蒸餾燒瓶內的溫度計溫度，a為水浴加熱溫度，故答案為：b；59℃；
④C中液體產物為溴，顏色為深紅棕色，為除去該產物中仍殘留的少量C1₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行分離的操作是分液，
故答案為：深紅棕色；分液（或蒸餾）．

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，題目難度不大．