Question

空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一，其工艺流程如图：

（1）目前，从海水中提取的溴约占世界溴年产量的

 

．
（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，其原因是

 

．
（3）步骤④的离子方程式为

 

．
（4）步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度要控制在80?90℃．温度过高或过低都不利于生产，理由是

 

．
（5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离． 分离仪器的名称是

 

，分离时液溴从分离器

 

（填“上口”或“下口“）排出．
（6）不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、S0₂吸收、氯化”的原因是

 

．
（7）某同学测得苦卤中溴的含量为0.8g/L，已知步骤①?⑥中溴共损失了25%，步骤⑦和步骤⑧又共损失了所得溴蒸气的10%，若处理10m³这样的苦卤，可得到液溴

 

mol．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：实验设计题

分析：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，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯气将其氧化得到产品溴，
（1）从海水中提取的溴约占世界溴年产量三分子一；
（2）在酸性条件下不利于氯气和溴单质与水之间发生反应；
（3）步骤④是二氧化硫和溴单质在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸；
（4）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，温度80℃-90℃时，水不沸腾而溴蒸气挥发；
（5）液溴的密度比水大，在分液漏斗的下层，下层液体必须从下口流出；
（6）海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩以节约成本；
（7）依据溴元素守恒分析计算．

解答： 解：（1）溴元素成为海洋元素，99.9%存在于海洋，从海水中提取的溴约占世界溴年产量三分子一，故答案为：

1

3

；
（2）氯气、溴单质与水之间能发生反应，酸化可抑制它们与水的反应，故答案为：酸化可抑氯气和溴单质与水的反应；    
（3）步骤④是二氧化硫和溴单质在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（4）在溴水中，溴的沸点是58.5°C，水的是100°C，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，
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）实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液漏斗，使用时操作原则是：下层液体必须从下口流出，上层液体从上层倒出，
故答案为：分液漏斗；下口；
（6）海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩，
故答案为：氧化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，生产成本高．“空气吹出、二氧化硫吸收、氧化”的过程实际上是一Br₂的浓缩过程；
（7）某同学测得苦卤中溴的含量为0.8g/L，已知步骤①?⑥中溴共损失了25%，步骤⑦和步骤⑧又共损失了所得溴蒸气的10%，若处理10m³这样的苦卤，可得到液溴=

10×103L×0.8g/L×(1-25%)×(1-10%)

160g/mol

=33.75mol；
故答案为：33.75．

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，主要是流程分析，物质性质的理解应用，掌握基础是关键，难度较大．