Question

14．福建省有广阔的海岸线，建设海洋经济区，海水的综合利用大有可为．海水中溴含量约为65mg•L^-1，从海水中提取溴的工业流程如下：

（1）实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是BD．
A．乙醇         B．四氯化碳        C．烧碱溶液          D．苯
（2）步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用了溴的C．
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．写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄_．
（5）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，其目的是富集（或浓缩）溴元素．
（6）请用一个离子方程式表示溴单质的氧化性强于碘单质：Br₂+2I^-═I₂+2Br^-．

Answer 1

分析 海水晒盐得到氯化钠和卤水，电解氯化钠溶液或电解熔融氯化钠得到氯气，氯气通入卤水氧化溴离子为溴单质，得到低浓度的溴单质的溶液，通入热空气吹出溴蒸气，用纯碱溶液吸收后的溶液中加入硫酸酸化得到溴单质，起到富集溴的作用，最后得到工业溴．
（1）能用来萃取溴水中的溴，则选择与水不能互溶的有机溶剂，且与溴不能发生反应；
（2）溴单质具有易挥发性；
（3）根据反应物、生成物，结合转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
（4）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；强酸对设备的严重腐蚀；
（5）步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低，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；
（6）根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，溴比碘氧化性强．

解答 解：（1）萃取剂的选择必须符合下列条件：溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大；萃取剂与原溶剂不相溶；萃取剂与溶质不反应．
A．乙醇易溶于水，不能分层，不能做萃取剂，故A错误；
B．四氯化碳不溶于水，可以萃取溴单质，故B正确；
C．氢氧化钠能与溴反应，不能作萃取剂，故c错误；
D．苯是不溶于水比水轻的试剂，可以做萃取溴单质的萃取剂，故D正确；
故答案为：BD；  
（2）步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br₂，利用到溴的性质是易挥发；
故答案为：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+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑，
故答案为：3；3；1；5；3；
（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，
故答案为：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
（5）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，
故答案为：富集（或浓缩）溴元素；      
（6）单质溴能把碘离子氧化生成单质碘，根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，溴比碘氧化性强，反应的离子方程式为Br₂+2I^-═I₂+2Br^-，
故答案为：Br₂+2I^-═I₂+2Br^-．

点评 本题考查了海水资源的利用分析判断，主要是流程操作的理解应用，从整体上分析流程，明确每一步可能发生的反应及基本操作，再结合基本概念、基本理论是关键，题目难度中等．