Question

化学----化学与技术模块
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？______．

Answer 1

解：（1）氧化性氯气比溴强，溴离子容易被氯气氧化为溴的单质，反应为：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，故答案为：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；
（2）溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者之间的反应为：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
（3）溴元素在周期表中和氯元素同主族，位于氯元素的下面，本族的三、四周期元素的原子序数相差18，氯的原子序数为17，则溴为35，在第四周期第ⅤⅡA族，故答案为：35、4、ⅤⅡA；
（4）溴的沸点是58.5°C，温度应控制在80～90℃最佳，温度控制过高，水会沸腾，溴蒸气中有水，温度过低，溴蒸气不易挥发，故答案为：温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；
（5）溴水混合物I的组成有水、液溴还有含有氯离子的盐等成分，要获得溴，应采用分馏操作，给实验带来很多麻烦，故答案为：溴水混合物I成分复杂，要获得溴需控制多个温度，操作麻烦．
分析：（1）海水中的溴离子容易被氯气氧化为溴的单质，氧化性氯气比溴强；
（2）溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应；
（3）溴元素在周期表中和氯元素同主族，位于氯元素的下面，本族的三、四周期元素的原子序数相差18；
（4）溴的沸点是58.5°C，温度控制过高，水会沸腾，温度过低，溴蒸气不易挥发；
（5）溴水混合物I的组成有水、液溴还有含有氯离子的盐等成分．
点评：本题是一道有关卤素性质的实验题，考查了学生分析和解决问题的能力，难度较大．