题目

题型：不详难度：来源：

(15分)海水中溴元素以Br^-形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图：

(1)步骤①反应的离子方程式是                                            。
(2)步骤③反应的化学方程式是                                            。
(3)Br的原子序数是         ，在周期表中位于          周期          族。
(4)步骤⑤蒸馏的过程中，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)为什么不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物II”进行蒸馏，得到液溴?                                                                           
                                                               。

答案

参考答案归纳如下：
(1) 2Br^- + Cl₂══Br₂ + 2Cl^-  (3分)  
(2) SO₂ + Br₂ + H₂O══2HBr + H₂SO₄ (3分)
(3)35 第四 第VII_A (3分)
(4)温度过高，大量水蒸汽随溴排出，溴气中水增加，温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低。(3分)
(5)“溴水混合物I”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高；经过“空气吹出、SO₂吸收、氯化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。(3分)

解析

（中难）空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气与海水中溴离子反应，使之成为单质溴：2Br^-+Cl₂══2Cl^-+Br₂，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸气和吸收剂SO₂发生作用转化成氢溴酸：SO₂+Br₂+2H₂O══H₂SO₄+2HBr，以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧化得到产品溴：2HBr+Cl₂══2HCl+Br₂。最后蒸馏得到液溴。技能空间：溴与碘都是卤素单质，海水提溴与海水提碘的工艺流程有相似之处，但也有所不同。海水提碘是将海洋植物如海带、海藻等晒干、灼烧成海藻灰，浸泡海藻灰形成悬浊液，过滤掉残渣即得含碘离子的溶液。通入氯气发生反应：2I^-+Cl₂══2Cl^-+I₂。接下来要向含碘单质的溶液加入四氯化碳、苯等有机溶剂进行萃取得到碘的有机溶液，最后再分离得到碘单质。
应试策略：最近两年高考的框图推断题中，重点考查了化学与资源综合利用、环境保护等方面的知识，开发利用金属矿物和海水资源是新课程标准教材中的必修内容，在高考命题上也有所体现。金属矿物中的铁矿石、铝土矿相关内容，海水资源相关的海水提溴、海水提镁都是高考命题的热点，同学们应给予重视。只在掌握好相关的物理、化学性质以及基本实验技能就能顺利解答。