Question

3．海水是巨大的資源寶庫，海水資源的利用和海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景．從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

（1）請列舉海水淡化的兩種方法：蒸餾法、電滲析法或離子交換法．
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，有關反應的離子方程式為Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．．
（3）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達95%，有關反應的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（4）某化學研究性學習小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關資料，Br₂的沸點為59℃．微溶于水，有毒性和強腐蝕性．他們參觀生產過程后，繪制了如裝置簡圖．

請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱：冷凝管
②實驗裝置中使用熱水浴的原因是加熱均勻、容易控制溫度
③C中液體產生顏色為深紅棕色．為除C中液體中殘留的少量Cl₂，可向其中加入適量NaBr溶液，充分反應后，再進行分液操作，用這種分離操作方法的不足之處是部分溴單質溶解于水溶液．

Answer 1

分析 通過海水蒸發(fā)得到淡水、NaCl、母液，向母液中通入氯氣，發(fā)生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，利用熱空氣吹出溴，用SO₂吸收Br₂，發(fā)生反應SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，向溶液中通入氯氣發(fā)生反應Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，然后采用萃取的方法獲取Br₂，
（1）除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程叫海水淡化，亦稱海水脫鹽．海水淡化的方法，基本上分為兩大類：
①從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；
②除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法；
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，是氯氣氧化溴離子生成溴單質；
（3）SO₂吸收溴，依據氧化還原反應生成物書寫基本規(guī)律，Br元素在自然中-1價穩(wěn)定．反應有強酸HBr和H₂SO₄生成；
（4）工業(yè)制溴中提純溴的方法，主要是利用蒸餾方法，由于Br₂具有強氧化性，易把橡膠塞和橡膠管氧化腐蝕，所以不用橡膠塞和橡膠管；由于題干中給出信息Br₂的沸點是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關鍵；C中液體為冷凝下來的純溴，則顏色為深棕紅色，除去該產物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯氣反應生成氯化鈉和溴單質，達到除去氯氣的目的，充分反應后，用蒸餾的方法得到．

解答 解：（1）從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法，除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法，
故答案為：蒸餾法；電滲析法；離子交換法；
（2）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，是氯氣氧化溴離子生成溴單質，反應的離子方程式：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（3）二氧化硫吸收溴單質發(fā)生反應，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）①圖中儀器B的名稱是冷凝管，故答案為：冷凝管；
②由于題干中給出信息Br₂的沸點是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關鍵，用熱水浴加熱，加熱均勻、容易控制溫度，
故答案為：加熱均勻、容易控制溫度；
③C中液體產物為溴，顏色為深紅棕色，為除去該產物中仍殘留的少量C1₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行分離的操作是分液，用這種分離操作方法的不足之處是部分溴單質溶解于水溶液，
故答案為：深紅棕色；分液．

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，物質的分離提純等，注意合成流程中物質的性質及分離方法是解答本題的關鍵，注重實驗操作和分離方法的考查，題目難度中等．