Question

15．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面天津市位居全国前列．从海水中提取食盐和溴的过程如下：
已知：①海水中溴元素的浓度0.067g/L；
②Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．

（1）请写出一种海水淡化的方法：蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）．
（2）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为富集溴元素．
（3）步骤Ⅱ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SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
（4）某化学研究性学习小组为了从工业溴中提纯溴的方法，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：冷凝管．
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为Br₂腐蚀橡胶．
③实验中要达到提纯溴的目的，操作的关键是控制温度计b的温度，并收集沸点为59℃时的馏分．
④C中液体产物颜色为深红棕色，为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是分液（或蒸馏）．

Answer 1

分析 通过海水蒸发得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯气，发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用热空气吹出溴，用SO₂吸收Br₂，发生反应SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯气发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法获取Br₂，以此解答该题．

解答 解：通过海水蒸发得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯气，发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用热空气吹出溴，用SO₂吸收Br₂，发生反应SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯气发生反应Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法获取Br₂．
（1）海水淡化的有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故答案为：蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）；
（2）海水中溴元素含量较少，步骤I中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为富集溴元素，故答案为：富集溴元素；
（3）在水溶液里溴和二氧化硫反应离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
（4）①图中仪器B的名称是冷凝管，故答案为：冷凝管；
②溴能腐蚀橡胶，所以整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为：Br₂腐蚀橡胶；
③Br₂的沸点为59℃，蒸馏水应控制蒸馏烧瓶内的温度计温度，a为水浴加热温度，故答案为：b；59℃；
④C中液体产物为溴，颜色为深红棕色，为除去该产物中仍残留的少量C1₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行分离的操作是分液，
故答案为：深红棕色；分液（或蒸馏）．

点评 本题考查物质的分离、提纯的综合应用，侧重于海水资源的综合利用的考查，从整体上把握溴的提纯过程，知道提纯过程中发生的反应及基本操作方法，再结合物质的性质分析解答，题目难度不大．