Question

利用海水制取溴（Br₂）的流程可表示如下：

含Br^-的海水含Br^-的海水含Br₂的海水蒸發(fā)濃縮①酸化②通Cl₂③通空氣和水蒸氣④Br₂蒸氣H₂SO₄HBr溶液混合溶液SO₂水溶液⑤通Cl₂⑥CCl₄⑦水溶液Br₂/CCl₄
（1）完成⑤中反應(yīng)的化學方程式

 

．
（2）操作（7）是

 

．
（3）①②③④⑤操作的目的是

 

．（選填序號）
a．制取硫酸       b．制取鹽酸      c．提純溴離子     d．富集溴．

Answer 1

分析：利用海水制取溴：含Br^-的海水通過操作①蒸發(fā)濃縮，酸化②，操作③加入氧化劑通Cl₂，氯氣具有氧化性，能氧化溴離子生成單質(zhì)溴；得到含溴單質(zhì)的海水，操作④通空氣和水蒸氣，吹出Br₂蒸氣，通過操作⑤用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸，產(chǎn)物為H₂SO₄、HBr溶液混合溶液，達到富集溴的目的．再通Cl₂⑥，氧化溴離子生成單質(zhì)溴，利用有機溶劑CCl₄⑦萃取出碘單質(zhì)，得到水溶液、Br₂/CCl₄．再利用蒸餾從含碘的有機溶劑的溶液中分離出單質(zhì)碘和回收有機溶劑，是利用互溶的兩種液體的沸點不同來分離，則實驗操作為蒸餾，
（1）通過操作⑤用SO₂水溶液吸收Br₂，二氧化硫和溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Br元素的化合價降低、S元素的化合價升高，Br₂是氧化劑；
（2）利用有機溶劑CCl₄⑦萃取出碘單質(zhì)；
（3）操作①蒸發(fā)濃縮，操作②是酸化，操作③加入氧化劑通Cl₂，氧化溴離子生成單質(zhì)溴，操作④通空氣和水蒸氣，吹出Br₂蒸氣，通過操作⑤吸收Br₂，達到富集溴的目的．

解答：解：利用海水制取溴：含Br^-的海水通過操作①蒸發(fā)濃縮，酸化②，操作③加入氧化劑通Cl₂，氯氣具有氧化性，能氧化溴離子生成單質(zhì)溴；得到含溴單質(zhì)的海水，操作④通空氣和水蒸氣，吹出Br₂蒸氣，通過操作⑤用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸，產(chǎn)物為H₂SO₄、HBr溶液混合溶液，達到富集溴的目的．再通Cl₂⑥，氧化溴離子生成單質(zhì)溴，利用有機溶劑CCl₄⑦萃取出碘單質(zhì)，得到水溶液、Br₂/CCl₄．
（1）通過操作⑤用SO₂水溶液吸收Br₂，溴元素化合價由0價變?yōu)?1價，溴是氧化劑，硫元素化合價由+4價變?yōu)?6價，二氧化硫是還原劑，發(fā)生：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄；
（2）碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳和水不互溶，且四氯化碳和碘不反應(yīng)，故可用四氯化碳通過操作（7）萃取出水中的碘單質(zhì)，得到Br₂/CCl₄．
故答案為：利用有機溶劑CCl₄萃取出碘單質(zhì)；
（3）操作①蒸發(fā)濃縮，操作②是酸化，操作③加入氧化劑通Cl₂，氧化溴離子生成單質(zhì)溴，溴易揮發(fā)，操作④通空氣和水蒸氣，吹出Br₂蒸氣，通過操作⑤吸收Br₂，達到富集溴的目的，
故答案為：d．

點評：本題考查了利用海水制取溴實驗方案設(shè)計，涉及物質(zhì)的分離、檢驗、儀器的選取等知識點，根據(jù)物質(zhì)的特點及性質(zhì)選取相應(yīng)的分離和檢驗方法，根據(jù)儀器的作用選取儀器，注意把握實驗流程和實驗原理，注意基本實驗操作的要點和注意事項，萃取劑的選取標準等知識點都是常考查點，且也是易錯點．題目難度中等．