Question

17．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一．其工藝流程如下：

（1）溴在周期表中位于第四_周期第VIIA_族．
（2）步驟④利用了SO₂的還原性，反應的化學方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-_．
（3）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80～90℃．溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低
（4）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氯化”后再蒸餾，這樣操作的意義是空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

Answer 1

分析 海水提取氯化鈉后得到苦鹵，在鹵水中加入硫酸酸化，通入氯氣氧化溴在為溴單質，得到含溴單質的海水，利用熱空氣和溴單質的揮發(fā)性吹出溴單質，再用二氧化硫吸收得到吸收液，再通入氯氣氧化富集溴，得到溴水混合物，蒸液得到溴蒸氣冷凝分離得到液溴，
（1）根據溴在氯的下一周期，與氯在同一主族來解答；
（2）根據了SO₂的還原性和氯氣的氧化性來解答；
（3）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度80℃-90℃時，水不沸騰而溴蒸氣揮發(fā)；
（4）海水中溴離子的濃度較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮以節(jié)約成本．

解答 解：（1）因溴在氯的下一周期，與氯在同一主族，所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族，故答案為：第四，VIIA；
（2）因SO₂和氯氣、水反應生成硫酸和氫溴酸：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（3）在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低，
故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低；
（4）海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮，：“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低；
故答案為：空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程實際上是一個Br₂的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低．

點評 本題主要以海水化學資源的利用為背景，考查的知識點較多，培養(yǎng)了學生運用知識分析問題和解決問題的能力，題目難度中等．