Question

【題目】浩瀚的大海蘊含的元素有80多種，是一個巨大的寶藏庫。地球上99%以上的溴元素都蘊藏在大海中，因此，溴被稱為“海洋元素”。工業上常用“空氣吹出法”工藝進行海水提溴。因鹵水中溴（Br2）的含量較低，必須用工業方法將鹵水進行濃縮、提純從而達到節約成本和能源的目的。“空氣吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工藝，此法可從低濃度含溴鹵水中提取溴（Br2）。其工藝流程如下：

（1）粗鹽中含有多種可溶性雜質如氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣和一些不溶性雜質。粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質，進行此實驗時需要用到的玻璃儀器有燒杯、酒精燈、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和______。若需要將粗鹽精制，則要除凈其中的氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣等可溶性雜質，常需用的試劑有：鹽酸（過量）、BaCl2溶液（過量）、NaOH溶液（過量）和Na2CO3溶液（過量）。在此精制過程中，滴加過量鹽酸的作用是________。

（2）步驟④：含溴（Br2）的空氣被SO2吸收會轉化成HBr和硫酸，請寫出發生反應的化學方程式______。

（3）步驟⑥中的“蒸餾”是一種分離沸點相差較大的液體混合物的方法，根據物質沸點的差異通過控制溫度進行分離。蒸餾過程中發生了__________（填“物理”或“化學”）變化。已知溴的沸點是58.5℃，而實際溴出口溫度一般控制在80—90℃，溫度過高或過低都不利于生產。溫度不能過高的原因是______。

（4）氯化后的海水也含有溴單質，為什么不直接用含溴的海水進行蒸餾得到液溴，而要經過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】 漏斗 除去過量的氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液 Br2 + SO2 + 2H2O === H2SO4 + 2HBr 物理 溫度過高，會產生大量水蒸氣，使溴氣中水分增加 “空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程是一個溴的濃縮過程，與直接蒸餾含溴海水相比，可節約成本和能源。

【解析】（1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質，應該通過過濾除去，過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；（2）根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；（3）水的沸點是100℃；（4）氯化后的海水也含有溴單質，為什么不直接用含溴的海水進行蒸餾得到液溴，而要經過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是：氯化后的海水雖然含有溴單質，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2的富集過程，成本低。（1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質，應該通過過濾堿性，過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，因此在此精制過程中，滴加過量鹽酸的作用是除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉。（2）步驟④：含溴（Br2）的空氣被SO2吸收會轉化成HBr和硫酸，發生反應的化學方程式為Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。（3）蒸餾過程中沒有生成新物質，發生了物理變化；溫度不能過高的原因是：溫度過高，大量水蒸氣排出，溴蒸氣中水蒸氣增加。（4）氯化后的海水也含有溴單質，為什么不直接用含溴的海水進行蒸餾得到液溴，而要經過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”，其原因是：“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程是一個溴的濃縮過程，與直接蒸餾含溴海水相比，可節約成本和能源。