Question

【题目】某研究性学习小组同学取V L浓缩的海水，用下图所示装置模拟工业法提溴。回答下列问题：

（1）装置A可用于实验室制备氯气，其反应原理为________________________________(用离子方程式表示)，装置B是SO2贮气瓶，则Q中的溶液为________________。

（2）溴的富集过程：

①通入氯气与通入热空气的顺序是先通______________，通入氯气时K1、K2、K3的关、开方式是___________________。

②装置D的作用是_______________________________，通入SO2时装置E中发生反应的化学方程式为______________________________________。

（3）溴的精制：

①待装置E中Br-全部转化为单质后，再利用下图中的____________(填字母)装置进行蒸馏即可得到纯溴。

②假设最终得到m g纯溴，实验中溴的利用率为b%，则浓缩海水中c(Br-)=______________.

Answer 1

【答案】 饱和NaHSO3溶液 Cl2 或氯气 关闭K1、K3，打开K2 吸收尾气，防止其污染空气 SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4 C mol/L或 mol/L

【解析】

（1）装置A为固液加热装置，实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制备氯气

其反应原理为MnO2+4H++2Cl-Mn2 ++Cl2↑+2H2O；装置B是SO2贮气瓶，酸性气体SO2难溶于对应酸式盐溶液，在取用二氧化硫时，可加入饱和NaHSO3溶液后可将SO2排出，并无损失；

（2）①热空气的作用是将溴单质从溶液中吹出，从而达到富集溴的目的，因此应向溶液中先通一段时间氯气，将溴离子转化为溴单质，再通入热空气，将溴从溶液中分离出来；通入氯气时应关闭K3，防止氯气进入装置E影响后续制取结果，多余的氯气有毒，不能排放到大气中，应打开K2用碱液吸收，关闭K1；

②装置D的作用吸收尾气，防止其污染空气；通入SO2时装置E中的溴单质与SO2发生反应生成溴化氢和硫酸，化学方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+ H2SO4；

（3）①在进行蒸馏操作过程中，仪器温度计用来测得蒸馏出的蒸汽的温度，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，对蒸馏出的蒸汽进行冷凝，冷凝管内通入冷凝水的方向为下进上出；

②根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可知，生成1mol Br2，消耗2mol Br-，现制得m g纯溴，则消耗Br-的物质的量为，由于实验中溴的利用率为b%，则浓缩海水中Br-的总物质的量为，则浓缩海水中c(Br)===mol/L或mol/L。