题目

题型：不详难度：来源：

空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

（1）溴在周期表中位于________周期__________族。
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是___________________________。
（3）步骤④利用了SO₂的还原性，反应的离子方程式为__________________________。
（4）步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80～90℃温度过高或过低都不利于生产，请解释原因____________________________________________________。
（5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是______________________________________。
（6）步骤①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸馏，这样操作的意义是_______________________。

答案

(1)4，VIIA（共2分）   (2)酸化可抑制Cl₂、Br₂与水反应(3分)  (3)Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-(2分)
(4)温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。（3分）
(5)分液漏斗(2分)     (6)“空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程，与直接蒸馏含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。（3分）

解析

试题分析：本题是一道工艺流程题。属于选修2内容—化学与技术这一块。海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等阳离子，当然还含有Cl^-、SO₄^2-、Br^-等阴离子。第一步从海水中提取粗盐后，剩余溶液称之为苦卤。再加硫酸酸化后用氯气氧化，目的是将Br^-氧化为Br₂。再通空气将Br₂吹出。得到含Br₂的空气用SO₂吸收得到吸收液后，Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr。所得吸收液又进行氧化后得到溴水混合物。再进行蒸馏得到Br₂蒸气。再进行冷凝分离后最终得到液溴。
（1）溴在周期表中位于4周期VIIA族。注意书写方法周期既可以写阿拉伯数字也可以写汉字。但是族只能用罗马数字。主族用A表示，副族用B表示。
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，酸化可抑制Cl₂、Br₂与水反应。
（3）步骤④利用了SO₂的还原性，反应的离子方程式为Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-。
（4）步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80～90℃温度过高或过低都不利于生产，温度过高会使得水蒸发出来，温度太低溴挥发较慢，吸收率低。
（5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点，采用分液操作。用到仪器是分液漏斗。分液操作进行的是两种液体密度不同并不互溶，另一溶质在这两种液体中溶解度有明显差异。在这里可用CCl₄，Br₂易溶于有机溶剂，而在水中溶解度不大。
（6）步骤①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸馏，“空气吹出、SO₂吸收、氯化”的过程实际上是一个Br₂的浓缩过程，与直接蒸馏含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。