Question

（2012?长宁区二模）某兴趣小组探究以卤水为原料制取Br₂原理．
（1）甲同学设计以卤水为原料制取Br₂实验，流程如图1，其中操作1使用的试剂是

四氯化碳

，所用的玻璃仪器名称是

分液漏斗、锥形瓶

．
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，可在液溴中加入

③

（填序号）后再萃取分液即可．
①亚硫酸钠溶液     ②浓NaOH溶液     ③氢溴酸
（3）乙同学提出工业从海水中提取溴的过程如图2，其中操作1已获得Br₂，操作2又将Br₂还原为Br^-，其目的为

富集溴元素

．

（4）上述操作2用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为

Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-

，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是

强酸对设备的严重腐蚀

．为了解从工业溴中提纯溴的方法，他们查阅了有关资料见下表，后设计实验装置如下图：

溴	物理性质	暗红色液体，刺激性气味．室温下易挥发．熔点-7.2℃，沸点59.1℃．密度2.928g?cm-3．稍溶于冷水．
	化学性质	溶于水生成次溴酸

（5）蒸馏装置连接部分都用磨口玻璃接口，而不用橡胶管和橡胶塞连接，是因为：

溴会腐蚀橡胶

，图中仪器B的名称：

冷凝管

．
（6）实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：

注意观察温度计读数，控制好水浴温度，并收集59℃时的馏分

．C中液体产物颜色为

深棕红色

．

Answer 1

分析：（1）依据流程通入氯气氧化溴离子得到溴单质，利用萃取分液的办法得到下层溶液中含溴单质，所以操作1使用的试剂是四氯化碳；依据分液操作判断需要玻璃仪器；
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，需要加入氢溴酸后再萃取分液；亚硫酸钠和氢氧化钠溶液都和氯气、溴单质发生反应；
（3）海水淡化得到的母液和电解氯化钠溶液生成的氯气反应，得到的溴单质浓度低，溴单质在水中有一定的溶解性且和水反应，提取时消耗过的能源和原料，降低了经济效益；
（4）SO₂吸收溴，依据氧化还原反应生成物书写基本规律，Br元素在自然中-1价稳定．由于此反应有强酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蚀设备，顺利写出工业生产需要解决的问题；
（5）工业制溴中提纯溴的方法，主要是利用蒸馏方法，由于Br₂具有强氧化性，易把橡胶塞和橡胶管氧化腐蚀，所以不用橡胶塞和橡胶管；
（6）由于题干中给出信息Br₂的沸点是59℃，提纯溴必须收集59℃时的馏分，所以控制温度得到馏分是关键；C中液体为冷凝下来的纯溴，则颜色为深棕红色，除去该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯气反应生成氯化钠和溴单质，达到除去氯气的目的，充分反应后，用蒸馏的方法得到．

解答：解：（1）通入氯气氧化溴离子得到溴单质，利用萃取分液的办法得到下层溶液中含溴单质，所以操作1使用的试剂是四氯化碳；分液用到的玻璃仪器为分液漏斗、锥形瓶，
故答案为：四氯化碳；分液漏斗、锥形瓶； 
（2）要想除去液溴中少量Cl₂，需要加入氢溴酸后再萃取分液；亚硫酸钠和氢氧化钠溶液都和氯气、溴单质发生反应；所以选项中只有③符合，
故答案为：③；
（3）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，目的是低浓度的Br₂溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，
故答案为：富集溴元素；  
（4）二氧化硫吸收溴单质发生反应，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCI，离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，环境保护主要是减少SO₂气体的损耗和排放，工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸，易腐蚀设备，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，强酸对设备的严重腐蚀．
（5））控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，由装置图可知，提纯溴利用的原理是蒸馏，仪器B为冷凝管，
故答案为：溴会腐蚀橡胶；冷凝管；
（6）达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，C中液体产物颜色为液溴红棕色；该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液发生反应：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯气，生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到，
故答案：注意观察温度计读数，控制好水浴温度，并收集 59℃时的馏分；深棕红色．

点评：本题考查了海水资源的综合利用，海水提溴工艺，烧碱工业流程，实验基本操作．