Question

我国有广阔的海岸线，海水综合利用大有可为．海水中Br^﹣含量为65mg•L^﹣1，从海水中提取溴的工业流程如下：

（1）以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是：_______．

（2）步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用了溴的___（填序号）．

A．氧化性    B．还原性    C．挥发性    D．腐蚀性

（3）以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：

___Br₂+　 　CO₃^2﹣═　 　BrO₃^﹣+　 　Br^﹣+　 　CO₂↑

（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．写出溴蒸气与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：___________．

（5）实验室从溴水中分离出溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是____（填序号）．

A．乙醇   B．四氯化碳   C．裂化汽油   D．苯

（6）用上述流程制得含Br₂65%的工业溴1t，至少需要海水_____m³．

（7）上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：__________________．

Answer

富集溴元素 C 3；3；1；5；3； SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣ BD 2.0×104 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br﹣+SO42﹣．

【解析】

根据流程分析可知：海水通过晒盐得到氯化钠和卤水，卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子为单质溴，得到低浓度Br2的溶液，通入热空气或水蒸气吹出Br2，用纯碱溶液吸收得到含Br-和BrO3-的混合溶液，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质，蒸馏利用的是溴单质的易挥发性，据此分析解答。

（1）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本；（2）溴易挥发，步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，就是利用溴的挥发性，故选C；（3）该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，其最小公倍数是5，再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-＝BrO3-+5Br-+3CO2↑；（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏．溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；（5）萃取剂的选取标准：萃取剂和溶质不反应、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度、萃取剂和原溶剂不互溶，A．乙醇易溶于水，所以不能作萃取剂，A错误；B．四氯化碳符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，B正确；C．裂化汽油和溴能发生加成反应，所以不能作萃取剂，C错误；D．苯符合萃取剂选取标准，所以能作萃取剂，D正确；答案选BD；（6）用上述流程制得含Br265%的工业溴1t，含溴元素质量=1t×65%×2=1.3t=1.3×109mg，海水中Br-含量为65mg•L-1，溴元素守恒，则海水的体积=1.3×10−9mg/65mg/L=2.0×107L=2.0×104m3；（7）溴具有强氧化性、二氧化硫具有还原性，二者在水溶液中混合易发生氧化还原生成氢溴酸和硫酸，反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-。