Question

13．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）步驟①中氯氣氧化溴離子時在pH=3.5的酸性條件下效果最好，當(dāng)使用精確pH試紙（能讀數(shù)到0.1）檢測步驟②氯氣氧化的溶液的pH時，發(fā)現(xiàn)其顏色變化失常，則pH檢測失敗的原因是溶液中的HClO將pH試紙漂白．
（2）步驟④中反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，該反應(yīng)中體現(xiàn)了SO₂的還原性（填“氧化”或“還原”）．
（3）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，在實(shí)驗(yàn)室可用分液漏斗進(jìn)行分離．分離時從分液漏斗的上口倒出的是溴水．
（4）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸餾，“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的過程實(shí)際上是一個Br₂的濃縮（或富集）過程，與直接蒸餾含Br₂的海水相比優(yōu)點(diǎn)是消耗更少成本降低和效率更高．

Answer 1

分析 空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴離子使之成為單質(zhì)溴，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用轉(zhuǎn)化成氫溴酸以達(dá)到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯氣將其氧化得到產(chǎn)品溴，
（1）氯氣氧化溴離子時在pH=3.5的酸性條件下效果最好，當(dāng)使用精確pH試紙，發(fā)現(xiàn)其顏色變化失常的原因是溶液中存在次氯酸具有漂白性；
（2）Br₂和SO₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HBr和H₂SO₄，以此書寫離子方程式，反應(yīng)中二氧化硫中硫元素化合價(jià)+4價(jià)升高到+6價(jià)，體現(xiàn)二氧化硫的還原性；
（3）可用分液的方法分離液溴與溴水的混合物，液溴密度大于水；
（4）氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，產(chǎn)量低．

解答 解：空氣吹出法是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是在預(yù)先經(jīng)過酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴離子使之成為單質(zhì)溴，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用轉(zhuǎn)化成氫溴酸以達(dá)到富集的目的，也就是得到富集溴．然后，再用氯氣將其氧化得到產(chǎn)品溴，
（1）步驟①中氯氣氧化溴離子時在pH=3.5的酸性條件下效果最好，當(dāng)使用精確pH試紙（能讀數(shù)到0.1）檢測步驟②氯氣氧化的溶液的pH時，發(fā)現(xiàn)其顏色變化失常，則pH檢測失敗的原因是，溶液中的HClO將pH試紙漂白，
故答案為：溶液中的HClO將pH試紙漂白；
（2）Br₂和SO₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成HBr和H₂SO₄，反應(yīng)的方程化學(xué)方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，反應(yīng)中二氧化硫中硫元素化合價(jià)+4價(jià)升高到+6價(jià)，體現(xiàn)二氧化硫的還原性，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr； 還原；
（3）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，在實(shí)驗(yàn)室可用分液漏斗進(jìn)行分離，液溴密度大于水，分離時從分液漏斗的上口倒出的是溴水，
故答案為：溴水；
（4）氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，產(chǎn)量低，應(yīng)經(jīng)過“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過程進(jìn)行富集，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高，與直接蒸餾含Br₂的海水相比優(yōu)點(diǎn)是消耗更少成本，效率更高，
故答案為：濃縮（或富集）；效率更高．

點(diǎn)評 本題考查溴的制取，主要是海水提取溴的過程分析，題目難度中等，注意實(shí)驗(yàn)的基本操作，把握實(shí)驗(yàn)基本方法和注意事項(xiàng)．